GES mashina zalining ko‘rinishi - Mexanizatsiyalash muhandislari instituti qayta tiklanuvchi energiya manbalari

GES mashina zalining ko‘rinishi
3.16-rasmda vertikal o‘rnatilgan cho‘michli ish g‘ildirakli kichik GES mashina
zalining ko‘rinishi keltirilgan.
Ma’lumki, soplolar sonini ko‘paytirish orqali cho‘michli ish g‘ildiragining
aylanishlar soni va quvvatini oshirish mumkin. Ammo soplodan uzatilayotgan suv
faqat bir marta bir necha cho‘michga urilishi mumkin. Uzatilayotgan suv
energiyasidan bir necha marta foydalanish ustida olib borilgan tajribalar natijasida
Banki turbinasi yaratildi.
Banki turbinasi, ma’lum masofaga joylashtirilgan ikki dona aylana shaklidagi
gardishlarga, suv energiyasi quvvatini maksimal qabul qiluvchi shaklga ega bo‘lgan
parraklar o‘rnatilgan.
4. SHAMOL ENERGIYASI VA UNDAN FOYDALANISH
IMKONIYATLARI
4.1. Shamol energetik qurilmalarini qo‘llashning imkoniyatlari
Shamol energiyasidan mexanik yoki elektr energiyasini ishlab chiqarish
uchun foydalanish mumkin. Shamol turbinasi (shamol elektrostansiyasi yoki shamol
energetik qurilmasi) shamolning kinetik energiyasini elektr energiyasiga aylantirib
berishga xizmat qiladi. Energiya miqdori esa bevosita shamol tezligiga bog‘liq.
Shamol generatorining standart turbinasi quvursimon po‘lat tirgakda joylashgan uch
parrakli rotordan iboratdir (4.1-rasm).
4.1 - rasm. Shamol elektrik qurilmasi (elektrostansiyasi) ning tuzilishi.
Burilish mexanizm rotorni shamol esayotgan tomonga yo‘naltirib turadi. Rotor
reduktor va asinxron generatorni ishga tushiradi.
Ko‘pgina shamol generatorlari sekundiga 3-4 metrdan yuqori tezlik bilan
esadigan shamol yordamida ishlaydi va turbina turi hamda shamol kadastriga qarab,
sekundiga 8-25 metr tezlikda esadigan shamol yordamida maksimal quvvatga ega
bo‘ladi. Odatda maksimal ishlash tezligi sekundiga 25-30 metrni tashkil etadi.
Shamol generatorlari olisdan turib boshqarilishi va nazorat qilinishi, alohida
yoki bir qancha yoxud ko‘plab qurilmalardan iborat yirik shamol fermasi sifatida
o‘rnatilishi mumkin. Bunday fermalarga birlashtirilgan shamol generatorlaridan
asosiy energiya tizimi uchun elektr tarmog‘ining yuklamasini boshqarishda
foydalanish mumkin.
Shamol generatorlarini ikki turga ajratish mumkin: sanoat va mahalliy (xususiy
foydalanuvchilar uchun).
Sanoat shamol elektrostansiyalari davlat yoki yirik energiya kompaniyalar
tomonidan o‘rnatiladi. Odatda, ular tarmoqqa ulangach shamol elektr stansiyasi
maqomiga ega bo‘ladi.
Shamol elektrostansiyalari odatdagi an’anaviy: issiqlik, atom va h.k. dan
xomashyo va chiqindisining umuman yo‘qligi bilan farq qiladi. Shamol elektr
stansiyalari (SHES) uchun yagona muhim talab shamolning o‘rtacha yillik
darajasidir. Zamonaviy shamol generatorlarining quvvati 6 MVt gachani tashkil
etadi.
Hozirgi paytda unchalik qimmat bo‘lmagan o‘rtacha narxlarda shamol
elektrostansiyalarini sotib olib dalahovlilarni yoki qishloq joylardagi uylarni uzoq
muddatli elektr energiyasi bilan ta’minlash mumkin.
Dunyo iqtisodiyoti instituti ma’lumotlariga asosan oxirgi 30 yillikda jahon
miqyosidagi elektr energiyaning iste’mol miqdori har 10 yillikda ikki marotaga
o‘smoqda. O‘sib borayotgan energiya iste’moli esa asosan an’anaviy energiya
manbaalar - ko‘mir, neft, gaz, torf va suv resurslari hisobiga qondirilmoqda.
Energiyaga bo‘lgan iste’molchilarning jadal suratda o‘sayotgan talabi o‘z navbatida
yonilg‘i va energiyaning qimmatlashuviga, yonilg‘i energetika komplekslaridagi
(YOEK) iqtisodiy va ekologik muammolarning keskinlashuviga olib kelib, tabiiy
resurslardan tejamli va oqilona foydalanishning yanada asoslangan tartib-qoidalarini
ishlab chiqishni talab etadi. Shu sababli yil sayin noan’anaviy elektr energiya
manbaalaridan foydalanishning alternativ usuli sifatida shamol energetikasiga
qiziqish ortmoqda. Noan’anaviy energiya manbaalarining (quyosh, shamol,
geotermal, kichik suv oqimlari va h.k.) ma’lum qismini, yagona umumiy elektr
energiya ishlab chiqarishning 2% ni tashkil etib, 2020-yilga borib davlat tomonidan
imtiyozli ko‘mak ko‘rsatib uni 4% dan ham oshirish mo‘ljallangan. Qayta
tiklanadigan energiya manbaalarida shamol energetikasi asosiy o‘rinni egallaydi.
AQSH ning “Pacific Northwest Laboratory” ma’lumotlariga ko‘ra flyugerning
baladligi 8 - 10 m bo‘lib, shamol tezligi 5,1 m
s li bo‘lgan maydonlar er yuzining
25% ni tashkil etadi. Iqtisodiy, texnikaviy, ekologik va boshqa cheklanishlarni
e’tiborga olib 2030-yilga borib shamol elektr stansiyalari (SHES)ning umumiy
quvvati 450 mln.kVt ga teng bo‘ladi, u yer yuzida ishlab chiqariladigan elektr
energiyaning 3,5 % ni tashkil etadi. Sanoati rivojlangan va shamol podstansiyalariga
ega bo‘lgan aksariyat mamlakatlarda, jumladan shamol texnikasidan foydalanish
rivojlangan va shamol texnikasini rivojlantirish bo‘yicha davlat dasturlari ishlab
chiqilayotgan davlatlarda bu sohani rivojlantirish davlat tomonidan qo‘llab
quvvatlanib kelgusida undan tijorat usulida elektr energiya ishlab chiqarish
mo‘ljalangan.
Daniyada, umumiy elektr energiya ishlab chiqarishning 35% ni shamol elektr
stansiyalarda ishlab chiqarilgan energiya tashkil etadi.
Niderlandiya 2018-yilda SHES quvvatini 1800 mVt ga etkazilgan, Finlandiyada
yaqin 5 - 10 yilda 1050 mVtga, Avstriyada 50, Hindistonda 2000, Ispaniyada 40,
Braziliyada 60 mVt ga etkazish ustida jiddiy ishlar olib borilmoqda.
Shamol energetikasini rivojlantirishning yirik tadqiqot dasturlarida va ularni
ishlab chiqarishga joriy etishda alohida mamlakat yoki xudud tadqiqotchilari
qatnashmoqdalar. Masalan, AQSH shamol energetikasi bo‘yicha taraqqiyot dasturi
federal byudjet tomonidan mablag‘ bilan ta’minlanib, uni ishlab chiqish ”EPRI”
elektroenergetika instituti tomonidan amalga oshirilmoqda.
Energetika vazirligi bilan hamkorlikda yangi texnikani ishlab chiqish, loyihalar
samaradorligini baholash, shamol turbinalari xarakteriskalarini optimallash kabi
muammolar echilmoqda. Shu bilan birga dasturda ekspluatatsiya qiluvchi xodimlarni
o‘qitish, yangi loyihalarni muhokama qilish, Yevropa iqtisodiy jamiyati bilan
hamkorlikni muvofiqlashtirish masalalari nazarda tutilgan. Kelajakda energetika
sohasining alternativ energiya manbalari sohasida yangi texnologiyalarni ishlab
chiqish, yangi shamol turbinalarni yaratish bo‘yicha Yevropaning yirik: Germaniya,
Italiya, Daniya, Shvetsiya, Shotlandiya, Ispaniya, Gretsiyadagi firmalari hamkorligini
mustahkamlash ko‘zda tutilgan. Hozirgi paytda shamol energetikasini rivojlantirish
bo‘yicha yetakchi o‘rinni Germaniya egallagan bo‘lib, quvvati 1,5 mVt bo‘lgan
SHES larini ishlab chiqarish tijorati bilan 20 dan ortiq firma banddir. Shamol
energetikasi muammolari bilan 10 dan ortiq institut va tashkilot federal yerlarda
mashg‘ul.
1995-yildan boshlab har yili umumiy quvvati 300 - 500 mVt li SHES ishga
tushirilmoqda. SHES larni ekspluatatsiya qilish bo‘yicha keng ko‘lamli dasturlarni
ishlab chiqish va yuzaga keluvchi muammolarni yechish Shvetsiyada ham olib
borilmoqda. Dasturning mohiyati, SHESlarning quvvati 1 MVtdan yuqori bo‘lgan
sinfini yaratishga va 2005-yilda havoga chiqariladigan karbonat angidrid gazlarini
20% ga kamaytirishga erishilgan. Ushbu dasturga binoan Germaniyada quvvati 3
MVt li SHES qurish mo‘ljallangan. Ushbu dasturni bajarish Daniya mamlakatini jalb
etish bilan amalga oshirilib ushbu mamalakat, jahonda yirik SHES lar ishlab
chiqarish tijorati bilan shug‘ullanadi.
Yevropa iqtisodiy ittifoqi tomonidan mablag‘ bilan ta’minlangan Buyuk
Britaniya va Ispaniya energiya kompaniyalari, universitetlari, yakka tadqiqot-
chilarining hamkorlikdagi ilmiy izlanishlari ham yirik shamol elektr qurilmalarini
(SHEQ) yaratishga qaratilgan.
Kanadaning Monreal politexnika institutida SHES aylanish o‘qi vertikali
bo‘lgan turini yaratish ustida izlanishlar olib borilmoqda. Bunday SHEQ bir qancha
turi tajriba tariqasida sinovlarni o‘tayotgan bo‘lib, ulardan eng kattasining quvvati 4
MVt dir.
Avtraliyaning Melburn universitetida va Angliyada SHEQ parraklari vertikal,
sharnir yig‘iladigan xili ustida sinov tadqiqotlari o‘tkazilgan.
Buyuk Britaniyaning chekka tumanlaridan biri bo‘lgan Korrour temir yo‘l
stansiyasida temir yo‘l stansiyasining elektr energiyasi ehtiyojlari uchun mazkur
tipdagi shamol generatori o‘rnatilgan. Buning natijasida hozirgi kunda xizmat
ko‘rsatuvchi xodimlarsiz ishlaydigan stansiya sifatida faoliyat ko‘ratmoqda. Bu erda
elektr ta’minotining butunlay yo‘qligi va uning oqibatida yorug‘likni ham yo‘qligi
yo‘lovchilar uchun ertalab va kechqurun poyezdlarga chiqish hamda tushishda
qiyinchiliklar tug‘dirar edi. SHEQ yordamida elektr energiyai bilan ta’minlanishi
stansiyaning avtomatik boshqarilishiga imkon yaratdi.
1993-yilda Shotlandiya temir yo‘l kompaniyasi akkumulyatorlarni zaryadlash
uchun 2,5 kVt quvvatli kichik shamol generatorni ishlab chiqargan va o‘rnatgan.
Ushbu qurilma yorug‘lik darajasini o‘lchaydigan datchik va poyezdlar jadvali uchun
dasturlangan taymerni elektr energiyasi bilan ta’minlamoqda. Tunda bu datchik
zarur yorug‘likni belgilaydi, taymer esa chiroqning poyezd kelishidan yarim soat
oldin yonishi va ketganidan so‘ng yarim soat keyin o‘chishini ta’minlaydi.
Rivojlangan mamalakatlarning (Daniya, Italiya, Yaponiya va boshqa) bir qator
ilmiy tadqiqot dasturlari, o‘zgaruvchan aylanish chastotasida ishlovchi shamol
turbinalarini boshqarish muammolarini va ularning asosiy ustunligini baholovchi
samaradorlik ko‘rsatkichlaridan - shamol tezligi o‘zgaruvchan bo‘lgan paytdagi
quvvatni oshirish - elektr energiyasini o‘zgartirishdagi (o‘zgartirish boshqaruv
uskunalari) qo‘shimcha tizim uskunalari va natijada vujudga keluvchi ortiqcha
energiya isroflari uchun sarflanadigan kapital sarmoyalarni solishtirishga qaratilgan.
Shamoldan foydalanish bo‘yicha yetakchi o‘rinni AQSH egallagan bo‘lib,
Kaliforniyada jahondagi eng yirik uchta: Altamont Pass (taxminan 1500 mVt) li,
Teksachi Pass, San Jorjinio Pass SHES laridan foydalanilmoqda.
Shamol energnetika komplekslarni boshqa tur energiya manbalari yoki
akkumlyatorlar bilan uyg‘unligi shamol bor yoki yo‘qligidan qat’iy nazar avtonom
iste’molchilarni uzluksiz elektr energiya bilan ta’minlaydi.
Xorij mamlakatlarida shamol dizel elektr stansiyalari keng tarqalgan bo‘lib,
bunday
tizimlar
tadqiqotlarini
Germaniya
shamol
energetika
intitutining
(ENERCON) firmasi (DEWI tajriba kompleksi) va Fransiyadagi energetikaning
tadqiqotlash markazi, Avstraliya, Ispaniya, Gretsiya va boshqa mamlakatlardagi
yetakchi firma va kompaniyalar olib bormoqda.
Hozirgi paytda shamol energetikasining xususiyat ko‘rsatkichlari 4.1 - jadvalda
berilgan.
|