Elektrik istehsalının ənənəvi və alternativ yolları

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Hazırda bəşəriyyət elektrik enerjisi istehsal etmək üçün bütün mümkün yollardan istifadə edir. Bu resursun əhəmiyyətini çox qiymətləndirmək çətindir. Və onun istehlakı hər gün artır. Bu səbəbdən elektrik enerjisi istehsalının qeyri-ənənəvi üsullarına getdikcə daha çox diqqət yetirilir. Eyni zamanda, inkişafın hazırkı mərhələsində bu mənbələr yer əhalisinin tələbatını tam ödəyə bilmir. Bu məqalə elektrik enerjisi istehsalının əsas ənənəvi və alternativ yollarını qısaca nəzərdən keçirir.

İstilik elektrik stansiyalarından elektrik enerjisi əldə edilir

Elektrik istehsalının bu üsulu ən çox yayılmışdır. Məsələn, Rusiya Federasiyasında istilik mənbələri lazımi resursun bütün nəslinin demək olar ki, 80% -ni təşkil edir. İllər keçirekoloqlar artıq praktiki olaraq bu cür mühəndislik strukturlarının ətraf mühitə və insan sağlamlığına mənfi təsiri haqqında qışqırırlar, lakin keçən əsrin ortalarında (və ya hətta inqilabdan əvvəlki) tikilmiş stansiyalar əhalinin yaşadığı şəhərləri və iri sənaye müəssisələrini elektrik enerjisi ilə təmin etməyə davam edir.

İstilik mənbələri elektrik enerjisi istehsalının ənənəvi üsullarıdır. İndi, üç-dörd ildir ki, onlar istehsal həcminə görə reytinqdə lider mövqe tuturlar. Və bu, elektrik enerjisi istehsalının alternativ üsullarının sürətli inkişafına baxmayaraq.

Bütün mühəndislik layihələri arasında xüsusi tipli struktur seçilir. Bunlar kombinə edilmiş istilik və elektrik stansiyalarıdır, əlavə funksiyası vətəndaşların evlərini və mənzillərini istiliklə təmin etməkdir. Mütəxəssislərin fikrincə, belə elektrik stansiyalarının səmərəliliyi son dərəcə aşağıdır və yaranan resursun uzaq məsafələrə ötürülməsi böyük itkilərlə bağlıdır.

Enerji istehsalı aşağıdakı kimi həyata keçirilir. Qatı, maye və ya qazlı yanacaq yandırılır, qazandakı suyu əhəmiyyətli temperaturlara qədər qızdırır. Buxarın gücü turbin bıçaqlarını hərəkətə gətirir, bu da turbin generatorunun rotorunun fırlanmasına və elektrik enerjisi əmələ gəlməsinə səbəb olur.

Su elektrik stansiyaları elektrik enerjisi istehsalının perspektivli yoludur

Su enerjisini elektrik enerjisinə çevirmək üçün nəzərdə tutulmuş mürəkkəb mühəndislik strukturlarının tikintisi Rusiya imperiyasında başlandı. O vaxtdan uzun illər keçib və bu mənbə indi də fəaliyyətdədir.istifadə olunur. SSRİ-nin sənayeləşmə illərində (1930-cu illər) bütün ölkədə nəhəng su elektrik stansiyaları böyüdü. Gənc və kövrək ölkənin bütün qüvvələri bu nəhənglərin tikintisinə atıldı (bu, yalnız bir Zaporijjjya su elektrik stansiyasına dəyər!). Həmin illərin mühəndis strukturları hələ də fəaliyyətdədir və əhəmiyyətli miqdarda elektrik enerjisi istehsal edir.

Hazırda dövlət elektrik enerjisi istehsalının "yaşıl" yollarının inkişafına mərc edir. Buna görə də bütün ölkədə müasir və çox məhsuldar su elektrik stansiyalarının tikintisi fəal şəkildə maliyyələşdirilir. Çayların kiçik qollarında orta ölçülü obyektlərin tikintisi strategiyası özünü tam doğrultdu. Belə stansiyalardan biri qonşu kiçik yaşayış məntəqələrinin elektrik enerjisinə olan tələbatını tam ödəyə bilər. Milli miqyasda bu, milli iqtisadiyyatın səmərəliliyinin və yerli sənaye malları istehsalçılarının rəqabət qabiliyyətinin artmasına səbəb olacaq.

Bu texnologiyanın çatışmazlıqlarına belə obyektlərin yüksək qiyməti və çox uzun geri ödəmə müddətləri daxildir. Əsas xərclər bəndin tikintisinə aiddir. Amma binanın özünü (inzibati və maşın binalarını) uc altmaq, suyun axıdılması üçün qurğu qurmaq və s. Quruluşun parametrləri və tərkibi bir çox amillərdən asılıdır: generatorların quraşdırılmış gücü və suyun təzyiqi, elektrik stansiyasının növü (bənd, kanal, təxribat, saxlama, gelgit). Böyük gəmiçilik çaylarında yerləşən su elektrik stansiyalarında balıqların kürü tökmə yerlərinə miqrasiyasını təmin etmək üçün mürəkkəb gəmi qıfılları və kanalları var.

Nüvə enerjisi sənayesi

Atom elektrik stansiyası bu gün artıq heç kimi təəccübləndirmir. Bu cür obyektlər SSRİ-də fəal şəkildə qurulmağa başladı. Buna görə də, bu texnologiya elektrik enerjisi istehsalının ənənəvi üsullarına aiddir.

Atom elektrik stansiyaları hələ də təkcə Rusiyada deyil, həm də yaxın və uzaq xaricdə fəal şəkildə tikilir. Məsələn, Rusiya kökləri olan bir şirkət Rosatom Belarus Respublikasında belə bir mənbənin tikintisini maliyyələşdirir. Yeri gəlmişkən, bu stansiya bu ərazidə ilk olacaq.

Dünyanın nüvə enerjisinə münasibəti çox qeyri-müəyyəndir. Məsələn, Almaniya dinc atomdan tamamilə imtina etməyə ciddi qərar verdi. Bu, Rusiya Federasiyasının ən son nəsil yeni obyektlərin tikintisinə fəal şəkildə sərmayə qoyduğu bir vaxtda.

Alimlər etibarlı şəkildə müəyyən ediblər ki, yerin bağırsaqlarında nüvə yanacağının yataqları karbohidrogen xammalının (neft və qaz) bütün ehtiyatlarından xeyli çoxdur. Karbohidrogenlərə artan tələbat onların bahalaşmasına səbəb olur. Bu səbəbdən nüvə enerjisinin inkişafı öz bəhrəsini verir.

Külək Enerjisi

Sənaye miqyasında külək enerjisi sənayesi nisbətən yaxınlarda yaranıb və elektrik enerjisi istehsalının qeyri-ənənəvi yolları siyahısına əlavə edilib. Və bu çox perspektivli texnologiyadır. Böyük ehtimalla, uzaq gələcəkdə yel dəyirmanlarının bəşəriyyətin ehtiyacı olduğu qədər elektrik istehsal edəcəyini iddia etmək olar. Və bunlar boş sözlər deyil, çünki ən təvazökar hesablamalara görəelm adamlarının fikrincə, dünyanın səthindəki ümumi külək gücü bütün su ehtiyatlarının gücündən ən azı yüz dəfə çoxdur.

Əsas problem hava axınlarının uyğunsuzluğudur ki, bu da enerji istehsalını proqnozlaşdırmağı çətinləşdirir. Rusiyanın geniş ərazisində daim küləklər əsir. Və bu tükənməz resursdan səmərəli və səmərəli istifadə etməyi öyrənsəniz, o zaman ağır sənayenin və ölkə əhalisinin bütün ehtiyaclarını ödəyə bilərsiniz.

Külək enerjisindən istifadənin aşkar faydalarına baxmayaraq, külək təsərrüfatlarının istehsal etdiyi elektrik enerjisinin miqdarı ümumi enerjinin bir faizini keçmir. Bu məqsədlər üçün avadanlıq çox bahadır, üstəlik, belə qurğular hər sahədə effektiv olmayacaq və elektrik enerjisinin uzun məsafələrə daşınması böyük itkilərlə bağlıdır.

Geotermal Enerji

Geotermal mənbələrin inkişafı elektrik enerjisi istehsalının alternativ üsullarının inkişafı tarixində yeni mərhələni qeyd etdi.

Enerji istehsalının prinsipi isti su buxarının kinetik və potensial enerjisinin yer altı mənbədən fırlanma hərəkətləri vasitəsilə cərəyan yaradan generator turbininin qanadlarına verilməsidir. Nəzəri olaraq, yer qabığının səthində və dərinliklərində temperatur fərqi istənilən ərazi üçün xarakterikdir. Bununla belə, adətən minimaldır və elektrik enerjisi istehsal etmək üçün istifadə etmək mümkün deyil. Bu cür stansiyaların tikintisi yalnız burada özünü doğruldurplanetimizin müəyyən əraziləri (seysmik aktiv). İslandiya bu metodun inkişafında qabaqcıldır. Rusiya Kamçatkasının torpaqları da bu məqsədlər üçün istifadə edilə bilər.

Enerji əldə etmə prinsipi aşağıdakı kimidir. Yerin bağırsaqlarından qaynar su səthə çıxır. Burada təzyiq xeyli aşağıdır, bu da suyun qaynamasına səbəb olur. Ayrılan buxar boru kəməri vasitəsilə yönəldilir və generator turbinlərinin bıçaqlarını fırladır. Elektrik enerjisi istehsalının bu müasir yolunun gələcəyini proqnozlaşdırmaq çətindir. Ola bilsin ki, belə stansiyalar Rusiya Federasiyasının ərazisində kütləvi şəkildə tikilsin və ya bəlkə də bu ideya zamanla sönəcək və heç kimin bu barədə yadına düşməyəcək.

Okean istilik enerjisinin inkişafı

Dünya okeanları öz miqyasına görə heyrətamizdir. Mütəxəssislər orada yığılan istilik enerjisinin miqdarını hətta təxmini hesablamanı belə verə bilmirlər. Bir şey aydındır - böyük miqdarda resurs istifadə olunmamış qalır. Hazırda okean sularının istilik enerjisini cərəyana çevirən elektrik stansiyalarının prototipləri artıq tikilib. Lakin bunlar pilot layihələrdir və bu enerji sahəsinin daha da inkişaf etdiriləcəyinə əminlik yoxdur.

Ebb və axın elektrik enerjisi sənayesinin xidmətində

Ebb və axının güclü gücünü qiymətli törəmələrə çevirmək elektrik enerjisi istehsal etməyin yeni üsuludur. Bu hadisələrin təbiəti indi məlumdur və əcdadlarımız arasında yaranan ehtiramlı qorxuya səbəb olmur. Bu, maqnit sahəsinin təsiri ilə əlaqədardırplanetin sadiq peyki - Ay.

Suyun ən nəzərə çarpan gelgit və axıntı axınları dənizlərin və okeanların dayaz sularında, həmçinin çay yataqlarında müşahidə olunur.

Həqiqətən nəticə verən ilk stansiya 1913-cü ildə İngiltərədə Liverpul yaxınlığında tikilmişdir. O vaxtdan bəri bir çox ölkələr təcrübəni təkrarlamağa çalışdılar, lakin sonda müxtəlif səbəblərə görə bu təşəbbüsdən imtina etdilər.

Günəş enerjisi

Əslində bütün təbii qalıq yanacaqlar milyonlarla il əvvəl günəş işığının iştirakı və təsiri ilə əmələ gəlmişdir. Beləliklə, deyə bilərik ki, bəşəriyyət günəşdən əldə edilən məhsulları çoxdan və fəal şəkildə istifadə etmişdir. Əslində, çayların, göllərin mövcudluğunu suyun dövranını təmin edən bu tükənməz mənbəyə borcluyuq. Lakin müasir günəş enerjisi dedikdə bu nəzərdə tutulmur. Nisbətən yaxınlarda alimlər xüsusi akkumulyatorlar hazırlaya və istehsal edə bildilər. Günəş işığı onların səthinə dəydikdə elektrik enerjisi istehsal edirlər. Bu texnologiya elektrik enerjisi istehsalının alternativ üsuluna istinad edir.

Günəş bəlkə də hazırda məlum olanların ən güclü mənbəyidir. Üç gün ərzində Yer planeti bütün kəşf edilmiş və bütün növ istilik ehtiyatlarının potensial yataqlarında olmadığı qədər enerji alır. Lakin bu enerjinin yalnız 1/3 hissəsi yer qabığının səthinə çatır və onun böyük hissəsi atmosferdə dağılır. Yenə də biz nəhəng həcmlərdən danışırıq. Mütəxəssislərin fikrincə, bir kiçik su anbarıkifayət qədər böyük istilik elektrik stansiyası qədər enerji alır.

Dünyada günəş işığının enerjisindən buxar hasil etmək üçün istifadə edən qurğular var. O, generatoru idarə edir və elektrik enerjisi istehsal edir. Bununla belə, belə quraşdırmalar çox nadirdir.

Elektrik enerjisinin istehsal prinsipindən asılı olmayaraq, quraşdırma kollektorla - günəş işığını cəmləşdirmək üçün cihazla təchiz edilməlidir. Şübhəsiz ki, çoxları günəş panellərini öz gözləri ilə görüblər. Deyəsən tünd şüşənin altındadırlar. Belə bir örtükün ən sadə kollektor olduğu ortaya çıxır. Onun işləmə prinsipi qaranlıq şəffaf materialın günəş şüalarını ötürməsinə, lakin infraqırmızı və ultrabənövşəyi radiasiyanı gecikdirməsinə və əks etdirməsinə əsaslanır. Batareyanın içərisində işləyən bir maddə olan borular var. Termal şüalanma qaranlıq film vasitəsilə ötürülmədiyi üçün işləyən mayelərin temperaturu ətraf mühitin temperaturundan xeyli yüksəkdir. Qeyd etmək lazımdır ki, bu cür həllər yalnız günəşdən sonra kollektoru çevirməyə ehtiyac olmayan tropik enliklərdə effektiv işləyir.

Digər örtük növü konkav güzgüdür. Bu cür avadanlıq çox bahalı bir həlldir, buna görə də geniş tətbiq tapmamışdır. Belə bir kollektor üç min dərəcə Selsiyə qədər istilik təmin edə bilər.

Bu istiqamət sürətlə inkişaf edir. Avropada elektrik şəbəkəsindən ayrılmış evlərlə heç kəsi təəccübləndirməyəcəksiniz. Bununla belə, sənaye miqyasındabu üsulla elektrik enerjisi istehsal olunmur. Belə evlərin damlarında günəş panelləri görünür. Bu çox şübhəli bir investisiyadır. Ən yaxşı halda belə avadanlığın quraşdırılması yalnız on illik istismardan sonra öz bəhrəsini verəcək.

Dəniz axınlarından istifadə

Bu, elektrik enerjisi istehsal etmək üçün çox qeyri-adi bir üsuldur. Okeanların şimal bölgələrində və cənubda (ekvatorial) temperatur fərqinə görə bütün həcmdə güclü cərəyanlar yaranır. Bir turbin suya batırılırsa, güclü bir cərəyan onu döndərəcəkdir. Bu cür elektrik stansiyalarının iş prinsipinin əsasını təşkil edir.

Lakin bu enerji mənbəyi hazırda aktiv şəkildə istifadə edilmir. Mühəndislik sahəsində hələ həll edilməli olan bir çox problem var. Yalnız eksperimental işlər aparılır. Bu istiqamətdə ən fəal olan ingilislərdir. Ola bilsin ki, yaxın gələcəkdə Böyük Britaniya sahillərində elektrik stansiyalarının koloniyaları yaransın, onların qanadları dəniz axınları ilə hərəkətə gətiriləcək.

Evdə elektrik enerjisi əldə etməyin yolları

Elektrik enerjisini evdə də istehsal etmək olar. Və bu məsələyə ciddi yanaşsanız, hətta ev təsərrüfatının elektrik enerjisinə olan tələbatını ödəyə bilərsiniz.

İlk növbədə qeyd etmək lazımdır ki, elektrik enerjisi istehsalının sadalanan bəzi üsulları özəl iqtisadiyyatda kifayət qədər tətbiq olunur. Beləliklə, bir çox fermerlər və sadəcə kənd sahibləri öz ərazilərində külək dəyirmanları quraşdırırlar. Həmçinin, günəş panellərini daha çox bağ evlərinin damlarında görmək olur.

Başqaları da varelektrik enerjisi istehsal yolları, lakin onların praktiki tətbiqindən söhbət gedə bilməz. Bu, daha çox əylənmək və ya sınaq məqsədi daşıyır.