Физика және техникалық пәндер кафедрасы
Қырғыз Республикасындағы жаңартылатын энергия көздері және энергия тиімділігі
жүктеу/скачать 1,39 Mb.
|
Биомасса энергиясын қолдану 2
- Бұл бет үшін навигация:
- 1.3 Қазақстанда биомассаны пайдалану
| 1.2.2 Қырғыз Республикасындағы жаңартылатын энергия көздері және энергия тиімділігі
Қырғызстан – көп бөлігі тауларда орналасқан мемлекет. Қырғызстан территориясының 94%-ын таулар алып жатыр. Таулы аймақтарда тұратын халықтың басым бөлігі орталықтандырылған электрмен жабдықтау жүйесінен ажыратылған. Осындай көптеген аймақтар үшін электр қуаты іс жүзінде қолжетімсіз болып барады. Олар үшін басты мәселе әлі де қыста жылу беру. Бұл мәселені шешудің жалғыз жолы – таулы аймақтарды орталықтандырылмаған энергиямен жабдықтау жүйесін құру. Бұл процесте жаңартылатын және энергияны үнемдейтін технологиялар жетекші рөл атқара алады. Қырғыз Республикасының меншікті көмірсутек өндірісінің төмендеуі, импортты шектеу және энергия бағасының өсуі дәстүрлі емес жаңартылатын энергия көздерін (ЖЭК) және шағын су электр станцияларын (ШСЭС) дамыту үшін қолайлы жағдайлар жасайды. Қалпына келмейтін энергия көздеріне: күн энергиясы, жел энергиясы, геотермалдық су, шағын су ағындары, биомасса және т.б. Жаңартылатын энергия көздерінің әлеуеті мен пайдалану болашағы туралы нақты деректердің жоқтығы осы мәселені зерттеуге байланысты арнайы жұмысты талап етті. Жүргізілген жұмыстардың нәтижесінде Қырғыз Республикасының ЖЭК әлеуетіне баға берілді (1.6-сурет). 1.6-сурет, ҚР-ның жаңартылатын энергия ресурстары Қырғыз Республикасындағы биомасса энергиясы • Қырғызстанда биогаз технологияларын енгізу әлеуеті оларды пайдаланудың қазіргі деңгейінен айтарлықтай асып түседі. Қырғызстанда мал шаруашылығының жылдық қалдықтарының жартысын анаэробты өңдеу нәтижесінде 130 млн м3 биогаз алуға болады. • Республиканың барлық егістік алқаптарын биогаз қондырғыларында өндірілетін органикалық тыңайтқыштармен қамтамасыз ету үшін қолда бар мал шаруашылығы қалдықтарының 50%-ын (2,5 млн. тонна) өңдеу жеткілікті, бұл 100 млн. м3 астам биогаз және 1,2 млн. биологиялық тыңайтқыштар • Соңғы кездері биогаз және биотыңайтқыштарды өндіру және пайдалану кеңейіп келеді. 1.3 Қазақстанда биомассаны пайдалану Қазақстанда әлеуеті бар биомассаның бір түрі – астық және майлы дақылдардың сабаны сияқты ауылшаруашылық биомассасы. Бұл қалдықтар жылуды, электр энергиясын немесе түйіршіктер сияқты биоотын өндіру үшін пайдаланылуы мүмкін. 2022 жылы жүргізілген зерттеуге сәйкес, Қазақстанда жылу өндіру үшін ауылшаруашылық биомассасын пайдалану жеткізу тізбегін оңтайландыру және тасымалдау мен сақтау шығындарын азайту жағдайында техникалық және экономикалық тұрғыдан орынды. Қазақстанда жылу қуаты 0,34 МВт-қа дейінгі ыстық су қазандығы бар биогазды өндіру бойынша тәжірибелік қондырғыны пайдалану тәжірибесі салыстырмалы түрде аз. Шикі мұнай құнының бұрын-соңды болмаған өсуі айтарлықтай төмендеу үрдісінің дамуына ықпал еттібиоотын нарығына байланысты дамыған елдердегі энергетикалық мердігерлерге тәуелділік, бұл өз кезегінде прогрессивті түрде дамып келеді. Аграрлық секторда қалдықтары (астық қалдықтары) биоотын алу үшін пайдалануға болатын көптеген дақылдар бар. Биогаз технологиясын енгізу арқылы келесі мақсаттарға қол жеткізуге болады: жылу және электр энергиясын өндірудің төмен құны, ауыл шаруашылығы өнімдерінің сапасын арттыру, бұл қоршаған ортаға ең аз әсер ететін экологиялық таза тауарларды өндіруге ықпал етеді. Бұл ең алдымен ауыл тұрғындарының әлеуметтік-экономикалық жағдайының жақсаруына әсер етеді. Ол биогаз өндіру технологиясын әзірлеуге және енгізуге қатысты және отын-энергетика кешенін дамытуға, биомассадан немесе жануарлар қалдықтарынан жылу энергиясын тәжірибелік өндіруге бағытталған жабық кеңістіктерде энергия үнемдейтін өнімдерді жасау арқылы жүзеге асырылады. , ол биоотын өндіруден тұрады, биогаз-отын, газ синтездеу зауыты, жануарлардан алынатын өнімдерден бастап, жылу генераторы - қуаттылығы 0,43 МВт-қа дейінгі жылу энергиясын өндіруге арналған қазандық. Бұл ретте биогазбен жұмыс істейтін және қалдықтарды тиімді өңдеуге мүмкіндік беретін жаңа типтегі қазандық қондырғысын құру жоспарлануда. Ұсынылған кешенді пайдалану биоотын өндіру проблемасының ағымдағы жай-күйін, жаңартылатын энергия ресурстарын дамытудың теориялары мен әдістерін зерделеу, ұсынылып отырған кешеннің техникалық құжаттамасын әзірлеу, оның ішінде бар зерттеулер негізінде, сондай-ақ қабылдау сияқты біріктірілген міндеттерді қояды. аналогтардың кемшіліктерін ескере отырып, шешуге жеке көзқарасты талап ететін жаңа қазандықтар үшін жобалық құжаттаманы әзірлеу. Дәстүрлі энергетикалық ресурстар қорының ұдайы азаюына және биомассаның орасан зор массасының жинақталуына байланысты оны пайдалану және энергия өндіру тенденциялары жалғасады және болашақта қарқын алады. Біздің елімізде мұнай өнімдерін пайдаланудан қоршаған ортаға эмиссиялар мен қалдықтар жылына 1 миллион тоннаға дейін жетеді және бұл үрдіс жылдан-жылға үдемелі қарқын алуда, сондықтан биотехнологияны дамыту қажеттілігін тудырады және оған басымдық береді. экологиялық таза биоотын өндіру. Бұл үшін өндіріске барлық қажетті жағдайлар жасалған, мысалы, дәнді және майлы дақылдарды өсіру үшін техникалық және ұйымдастырушылық ресурстардың болуымен 7,6 адам/км2 аумақ бар, бұл қажеттіліктің артуына ықпал етеді. биоотын үшін және жоғары экспорттық әлеуетке ие. Аграрлық секторда көптеген дақылдар бар, оның қалдықтарынан (астық қалдықтарынан) биоотын алуға болады. ТМД елдерінің ішінде Қазақстан бірінші болып 2006 жылы жылдық қуаттылығы 57 мың тонна биоэтанол өндіретін зауыт салды. «ҚазАГРО» ұлттық холдингінің болжамы бойынша, КСРО кезінен бері бар базаларды ескере отырып, Қазақстан аумағында 25-тен 30-ға дейін ұқсас зауыт салуға болады.Қазақстанның экологиялық таза биоотын өндіруге арналған шикізаттың жоғары әлеуеті бар, мысалы, бір жылда қолда бар бес миллион гектар алқаптан және 1 миллионға жуық тонна сапасыз астық өнімдерін 2,5 млн бірлік биоотын ретімен алуға болады. Осындай көрсеткіштермен Қазақстан экологиялық таза отын өндіруде әлемдік деңгейде жетекші орынға ие бола алады. Биоотын пайдаланудың тиімді әдістерінің бірі оны жылу электр орталығында жағу болып табылады. Жылу энергиясын өндіру кезінде әдетте қосымша қоспаларсыз табиғи газда жұмыс істейтін бу қазандығы немесе ыстық су қазандығы пайдаланылады. Дегенмен, биогаз технологиясы үлкен көлемдегі ферменттер үшін, сондықтан мал басы көп және органикалық қалдықтардың мөлшері көп фермаларда ғана тиімді деп саналады. Қазақстанда органикалық қалдықтардан электр энергиясын өндіру бойынша ең табысты жобалардың бірі Жамбыл облысындағы Когершин ауылынан 7 шақырым жерде іске асырылды. Мұнда 30 гектар жерде шошқа өсіру кешені орналасқан. Биогаздың тәуліктік өнімділігі тәулігіне 5300 текше метрді құрайды (1.7-сурет). Шығыс Қазақстан облысында Привольное ауылында "Багратион" к/с базасында тәулігіне 10 тонна көң өңдеуге және 400 текше метр газ өндіруге мүмкіндік беретін биогаз қондырғысы жұмыс істейді. (1.7-сурет) Ақтөбе облысының Сазды ауылында " Болашақ "биогаз қондырғысы жұмыс істейді. Мұнда күніне екі текше метр биогаз алынады. Қостанай облысында "Караман-К" фермасының аумағында биогаз қондырғысы 2011 жылдан бері жұмыс істейді. Жылдық электр энергиясын өндіру 100 мың киловаттан асады. Биогаздың бір текше метрі 0,4 литр керосинге, 1,6 кг көмірге, 0,4 кг бутанға, 2,5 кг көң брикеттеріне тең, сондықтан ауыл шаруашылығы қалдықтарын өңдеу арқылы алынған биогазды керосин, көмір, бутан және көң брикеттері ретінде энергия тасымалдаушы ретінде пайдалануға және олардың ауыл шаруашылығы шығындарын жабуға болады. Бұдан басқа, егер биогаз электр энергиясын өндiру үшiн пайдаланылса, онда оның құны кВт.сағатына 0,025-0,075 АҚШ долларын құрайды, ал дәстүрлi көздерден электр энергиясы кВт.сағатына 0,1-0,15 доллар тұрады, сондықтан биогаз 2-4 есе үнемді. Биоотын өндіру үшін негізгі шикізат базасы агроөнеркәсіптік кешен қалдықтарының әртүрлі түрлері болуы мүмкін. Қазақстан аумағы, соның ішінде ауылдық аймақтар, дамыған ауыл шаруашылығы инфрақұрылымына және биоотын өндірісі үшін ресурстарды шоғырландыру үшін жоғары әлеуетке ие [1] және сонымен бірге энергетикалық ресурстардың тапшылығын бастан кешіреді, сондықтан ауыл шаруашылығы тауарын өндірушілерді энергиямен қамтамасыз ету бұл аймақта ежелгі қағида бойынша салынған. Дегенмен, электр энергиясына деген экономикалық қажеттіліктерді қанағаттандыру үшін отандық агроөнеркәсіптік кешен қалдықтарының жалпы энергетикалық әлеуеті 23% құрайды. Белгілі бір ауылшаруашылық өндірісінде генерациялау қондырғыларында биогазды өңдеу сіздің электр энергиясына деген қажеттіліктеріңізді қанағаттандырып қана қоймайды, сонымен қатар шағын орналасуды қамтамасыз етеді. Жоғарыда атап өтілгендей, жеткізуге байланысты отын құнының өсуі жылу тарифтерінің жоғарылауына әкеліп соқтырады, нәтижесінде шалғайдағы ауыл орталық электр қуатын пайдалану мүмкіндігінен айырылады. Бұл жағдайда өсу баламалы энергия көздерін пайдаланатын төмен қуатты электр станцияларына негізделген жергілікті энергия жүйелері есебінен энергиямен қамтамасыз етуге әсер етеді [4]. Қазіргі уақытта энергияны түрлендірудің баламалы технологиясы маңызды, қалыпты биомасса тұтынуды азайту мұны растайды [2] Бұл жақсартулардың бірі пайдалану үшін әртүрлі формаларда: сұйық және газ түрінде биоотын өндіру арқылы болуы мүмкін. Бірқатар жаһандық экологиялық проблемаларды биоотынды өмірдің әртүрлі салаларында қолдану арқылы шешуге болады және ол жылу және электр энергиясын өндіру үшін дәстүрлі қазба ресурстарын пайдалануды тиімді алмастыра алады [3]. Қазіргі уақытта биоотын әртүрлі биомассадан алынатын және оны жылу энергиясына айналдыруға болатын отын болып табылады деп саналады. Басқа жаңартылатын энергия көздерімен салыстырғанда биогаз қондырғылары су мен электр энергиясын қалыпты тұтынуды талап етеді [5], бұл өз кезегінде күн және жел электр станциялары сияқты баламалы энергия көздерін пайдалана отырып, энергия өндірудің басқа түрлерінен айтарлықтай артықшылық береді.Биогаз өндірудің болашақтық бағыты энергетикалық мақсатта арнайы өсірілген микробалдырларды өңдеу болып табылады. Микробалдырларды өсіру дәстүрлі дақылдармен салыстырғанда аз шығындарды талап етеді [1], сонымен бірге олардың биомассасының көптеген артықшылықтары бар [1]. Қазіргі уақытта жылу қазандықтарында, жел және күн электр станцияларында, сондай-ақ жылу алмастырғыштарда жұмыс істейтін биогаз қондырғыларының бірнеше нұсқалары бар [4]. Жазда биогаздың артық мөлшері түзілетіні тұжырымдалған, оны сұйық метанолға өңдеу ұсынылады [2]. Дегенмен, дұрыс есептегенде биогазды генерациялау қондырғыларында жақын маңдағы ауылды электрмен жабдықтауға пайдалануға болады. Сонымен қатар, қыста биогазды өнеркәсіптік қазандықтарда қосымша қуат көзі ретінде пайдалануға болады. Бұл тек оттық құрылғысын қайта құруды қажет етеді. Оның үстіне кейбір жағынан биогаз табиғи газға қарағанда жақсырақ [3]. Биоотынды пайдалану және биогаз энергетикалық кешенін құру ең тиімді болып табылады және тозған және ескірген аймақтық қазандық қондырғыларын ішінара немесе толығымен ауыстыру сияқты энергетикалық сектордағы бірқатар маңызды мәселелерді шешуге мүмкіндік береді және сол арқылы ауылды, қаланы немесе жалпы ауданды электрмен және жылумен қамтамасыз ету. Сонымен қатар, бұл табиғат кешенінің кейбір ерекшеліктері бар: 1) Жылу индексінің тиімді жоғарылауы, шағын когенерациялық қондырғылардағы газдың орындылығы. Үлкен көлемді жылу индексінен айтарлықтай асып түседі. 2) Биогаз генераторларына қымбат газ құбырларын салу және энергия шығынын болдырмау қажет емес [4]. Бүгінгі таңда минералдық ресурстардың сарқылуы бүкіл әлемде басты мәселе болып табылады. Ұсынылып отырған гибридті кешен жобасы, өз кезегінде, жоғарыда аталған мәселені ішінара шешуді көздейді және когенерациялық қондырғыдан тұрады, оның жұмысын биогаз кешені жеңілдетеді. Жылу жүйесінде биогаз қондырғысын ыстық сумен қамтамасыз ететін ыстық су қазандығы пайдаланылады. Биогаз тыңайтқыштардан, сұйық тыңайтқыштардан және басқа да энергетикалық шикізаттан (биомасса) өндіріледі. Бұл энергетикалық кешен заманауи баламалы энергия көздерін пайдалана отырып жұмыс істеуді көздейді. Мұндай құрылғылар ауылшаруашылық кәсіпорындарында қолданылуы мүмкін және жұмыс істеп тұрған электр станцияларының автономды және тәуелсіз жұмысын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, жоғары табыстылық және қысқа қайтару кезеңі бар. Ұсынылып отырған кешеннің қоршаған ортаға және экологияға әсері халықтың әл-ауқатын жақсартуға әкеп соғады. Биоэнергетикалық кешенде қолданылатын жану өнімдерінің құрамы қатты заттардан тұрады, мысалы, СО2, NOx және т.б., бұл жер бетіндегі парниктік әсердің айтарлықтай төмендеуіне ықпал етеді.Бұл қондырғының тағы бір артықшылығы биогазды өндіруден кейін қалған құрғақ шламды ауылшаруашылық тыңайтқышы ретінде пайдалануға болады. Тағы бір кемшілігі биомассаны өңдеудің жылу сүйгіш күйін сақтау өндірілген биогазды жоғары тұтынумен қамтамасыз етіледі (шамамен 1/3). Бұл жабдықты қыста пайдаланған кезде қосымша үй-жайлар қажет, бұл микроклиматты сақтау үшін қосымша энергияны білдіреді. Жоғардағы айтылған ақпараттың нәтижесінде Дүние жүзінде, ТМД елдерінде және Қазақстандағы биоотын қолдананысын салыстыра отырып, келесі қорытындыға келеміз. 1.3 суреттегі диаграммаға назар аударсақ, бүкіл әлемде АҚШ биоотын өндірудің жетекші елі болып табылатындығына көз жеткіздік. Жалпы, шетел елдерінде ТМД және Қазақстанға қарағанда бұл сала қарқынды дамыған. ТМД елдеріне тоқталатын болсақ, Ресей және Қырғызстан елдері әлі де дамудың бастапқы сатысында. Бүгінгі күні ТМД елдерінде биоотын өндіру үшін жеткілікті тиімді технологиялар жоқ. Биоотын өндірісін арттыру үшін жеке кәсіпкерлердің қызығушылығын күшейту қажет, бұл бір жағынан өндіріс тиімділігін жақсартады және экономика болашағын кеңейтеді. Қазіргі уақытта Қазақстанда биоотын өндіріс іс жүзінде дамымаған, Қазақстанның әлеуетін ескере отырып, биоотын дәстүрлі энергия көздерінен алынатын энергияны тұтынуды ішінара, ал кейбір аймақтарда толығымен алмастыра алады. Жалпы, республикада биоотын өндіру мен пайдалануды дамытудың келешегі бар. Қазақстанда биоотын пайдалану жылу және тіпті электр энергиясының құнына байланысты айтарлықтай экономикалық нәтиже бере алады. Бұл сонымен қатар ауыл шаруашылығының табыстылығын арттыруға және елге инвестиция тартуға ықпал етеді. жүктеу/скачать 1,39 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|