AZ ƏRBAYCAN DÖVLƏT AQRAR UNİVERSİTETİ MÜHƏNDİSLİK FAKÜLTƏSİ ENERGETİKA KADEDRASI

1. AZƏRBAYCAN DÖVLƏT AQRAR UNİVERSİTETİMÜHƏNDİSLİK FAKÜLTƏSİENERGETİKA KADEDRASI FƏNN: ELEKTRİK STANSİYALARININ ELEKTRİKİ HİSSƏSİ MÖVZU: ALTERNATİV ENERJİ MƏNBƏLƏRİ Mühazirəçi: Dos. Məmmədov S.Z. Gəncə~2010 Alternativ enerji mənbələri

2. Ə D Ə B İ Y Y A T 1. P.B.Rüstəmzadə. “Elektrik stansiyaları və yarımstansiyalarının elektrik hissəsi”. I hissə. Bakı -1988. 2. Ю.В.Гук, В.В.Кантан, С.С.Петрова. «Проектированиеэлектрической части стaнций и подстанций. Ленинград –Энергоатомиздат, 1985. 3. А.А.Васильев, И.П.Крючков, Е.Ф.Наяшкова, М.Н.Околович. «Электрическая часть станций иподстанций. Москва -Энергоатомиздат, 1990. 4. C.В.Усов, В.В.Кантан и др. Электрическая часть электростанций. Ленинград. «Энергия», 1977. Alternativ enerji mənbələri

3. P L A N : • Günəş enerjisi. Günəş enerjisindən istifadənin inkişaf tarixi • Günəş enerjisindən istifadənin müasir səviyyəsi • Külək elektrik stansiyaları. Külək enerjisindən istifadənin səmərəliliyi • Azərbaycanın alternativ külək enerji potensialı • Günəş enerjisindən istifadənin inkişaf istiqamətləri • Azərbaycan Respublikasında günəş enerjisindən istifadənin vəziyyəti • İstilik akkumulyatoru • Günəş enerjisinin istilik enerjisinə çevrilməsi • Azərbaycanın günəş enerjisindən istifadə imkanları Alternativ enerji mənbələri

4. Günəş enerjisi. Günəş enerjisindən istifadənin inkişaf tarixi Qədim dünyanın insanları ən böyük Allah Günəşi hesab edirdilər. O cümlədən də, qədim türklər Günəşə və onun Yer üzərində həyat rəmzi olan oda-ocağa sitayiş edib- lər. Bu gün Günəş enerjisindən istifadə haqqında nəzəri və təcrübi məsələlərlə ma- raqlanan hər bir Azərbaycan vətəndaşı, həm də fəxr etməlidir ki, o, Odlar yurdunda, Günəş “allahının” illik yardımı altında yaşayır. Günəşdən yüksək temperatur almaq üsulunu qədim dünyanın insanları da biliblər. Belə bir rəvayət gəlib bu günümüzə çatıb ki, qədim yunan riyaziyyatçısı və fiziki Arximed “Yandırıcı Güzgülər” haqqında kitab yazıb, hətta bu güzgüdən istifadə edə- rək doğma Sirakuz şəhərinə hücum edən romalıların ağacdan hazırlanmış gəmilərini uzaq məsafədən şüa ilə yandırmışdır. Belə ki, tropik en dairəsində yerin hər kvadrat metrinə təxminən 1 kVt enerji gücü düşür. Deməli, Günəş enerjisindən böyük güc almaq üçün onu toplamaq lazımdır. Əgər bir sutkada Günəşin enerjisinin orta gücünü S ilə (340 Vt/m2 = S) işarə etsək (buna Günəş sabiti deyilir) bundan yalnız 100 Vt/m2 – yerə çatır, 75 Vt/m2 hissəsi isə yer üzərində suyun dövranına sərf olur. Alternativ enerji mənbələri

5. Günəş enerjisindən istifadənin müasir səviyyəsi Cənubi Fransanın Pireney səhralarının mərkəzində Odey qəsəbəsində, köhnə kilsənin yaxınlığında professor Feliks Trombun rəhbərliyi ilə böyük güclü Günəş so- basının əsas qurğusu 9 mərtəbəli yaşayış binasının Günəşə baxan divarı, sahəsi 2500 m2 olan çökük Güzgüdən ibarətdir, bu Güzgüdə Günəş şüasını istiqamətləndir- məkdən ötrü, hər birinin sahəsi 45 m2 olan 63 ədəd müstəvi Güzgüdən istifadə edil- mişdir. Güzgünün fokusu yerdən 18 metr hündürlükdədir, burada Günəş şüası dia- metri 40 sm olan dairəyə toplanır, beləliklə, fokusda 3800°C temperatur və 1100 kVt güc almaq olar. Bu güc və temperatur isə ixtiyari cismi əridə bilər. Bir dəqiqədə qalın- lığı 12 mm olan polad lövhəni əridib futbol topu ölçüsündə deşik aça bilər. Qeyd et- mək lazımdır ki, belə nəhəng “çökük güzgü” dəmir-betondan tökülmüş bina divarının parabolik səthi güclü güzgülər yığımından hazırlanmışdır. Hündürlüyü 40 m, eni 50 m olan parabolik səthi 9500 xırda güzgülərdən “Hörül­müşdür”. Çox maraqlıdır ki, Türkmənistanın “Bahardan” adlı qoyunçuluq təsərrüfatının su təminatı duzlu suyun Günəş buxarlandırıcıları ilə “şirinləşdirilməsi” ilə tam ödənilir, belə “şirin” suyun 1m3 miqdarı çox ucuz başa gəlir. Alternativ enerji mənbələri

6. Külək elektrik stansiyaları. Külək enerjisindən istifadənin səmərəliliyi Külək elektrik stansiyaları, adətən, qüllədən, kürəkli turbindən və elektrik genera- torundan ibarətdir. Maşın hissələri küləyin istiqamətindən asılı olaraq çevrilərək ya küləkdən, ya da elektrik mühərrikindən istifadə edir. Külək elektrik stansiyaları küləyin istiqamətindən asılı olmayaraq vertikal oxla işləyə bilər: Odur ki, maşın zalı yer səthi səviyyəsində qurula bilər. Bu bir sıra üstünlüklərə imkan verir. - Ağır avadanlıqların sadə montaj olunması; - Generator, reduktor, qüllə yoxdur, yerdə xidmət sadədir; Bununla belə, bu növ elektrik stansiyaları horizontal oxda olan elektro­stan­siyalar kimi geniş yayılmışdır. Külək enerjisi isti külək iqlimi olan ölkələrdə geniş istifadə olunur ki, dayaz relyefdə başqa təbii elektrik enerjilərindən belə ki, neft, qaz, kömür və s., küləkdən istifadə edən belə qabaqcıl ölkələr arasına Almaniya, Daniya, İspaniya, ABŞ aiddir. Dünya lideri Almaniya sayılır ki, hansı ki, 90 – ci illərdə atom elektrik stansiyasının tikilişindən imtina etmiş və qısa zaman çərçivəsində 7000 MVt külək elektrik aqreqat- ları tikmişdir. Onların gücü 3000 MVt atom elektrik stansiyasının gücünə bərabərdir. Alternativ enerji mənbələri

7. Azərbaycanın alternativ külək enerji potensialı Külək enerjisi digər alternativ enerji mənbələri olan günəş, hidroenergetika, geo- termal və biokütlə enerjisindən özünün maya dəyəri, ekoloji təmizliyinə və tükənməz- liyinə görə ən sərfəlidir. Təcrübə göstərir ki, Azərbaycanın bir çox rayonlarında külək enerjisi qurğularının tətbiqinin böyük perspektivi vardır. Hesablamalara görə Azərbaycan Respublikası özünün coğrafi vəziyyətinə, təbii şəraitinə və iqtisadi infrastrukturuna görə 800 MVt – a yaxın illik külək enerjisi ehtiyatına malikdir. Bu ehtiyat ildə təxmini hesablamalara görə 2,4 milyard kVt/saat elektrik enerjisi deməkdir. Bu isə, öz növbəsində ildə 1 milyon tona yaxın şərti yanacağa qənaət, ən əsası isə, ildə külli miqdarda tullantıla- rın, o cümlədən ozon dağıdıcı olan karbon dioksidin atmosferə atılmasının qarşısının alınması deməkdir. Aparılmış bu tədqiqatlar zamanı Qobustan ra­yonu ərazisi üçün təqdim olunmuş göstəricilər külək enerjisi potensialının 4–cü sinfinə aid edilir ki, bu da yüksək poten- sial hesab olunur. İstilik-buxar-elektrik sistemi əhali məskən salmayan bölgələrdə geniş istifadə oluna bilər. Alternativ enerji mənbələri

8. Günəş enerjisindən istifadənin inkişaf istiqamətləri Günəş enerjisinin birbaşa (yəni istiliyə-buxar çevrilmədən) elektrik enerjisinə çev- rilmə tarixi 1886-1889–cu illərdən başlayır, məşhur fiziklər Maksvel, Henrix Hers, Stoletov, Eynşteyn İoffe və b. müasir fotoelement elektrik mənbələrinin yaradıcılarıdır. İlk Günəş batareyası 1950-60–cı illərdə yarımkeçirici materiallar əsasında yara- dılmışdır. Bu illər Yerin süni peyklərinin kosmik gəmilərin səyyah elektrik mənbələri ilə təmin olunması dövrü idi. Bir çox ölkələrdə yarımkeçirici foto-elektrik mənbələri yaradılmağa başladı. Məsələn, Ayın səthində bir ildən artıq fəaliyyət göstərən “Lunaxod-1” laboratoriyası, yaxud Amerikanın “Skayleb” stansiyasının gücü 10,5 kVt, işçi səthi 130 m2 , fotoele- mentlərinin sayı 272640 olan Günəş elektrik mənbəyindən istifadə edilmişdir.Yarımkeçirici istilik-elektrik generatorunun bir səthini Günəş kollektoru vasitəsilə qızdırsaq, digər səthini isə hava, su, külək və s. ilə soyutsaq, belə qurğunun çəkisi ağır olsa da, yer səthi üçün əlverişlidir. Çünki, Günəş şüası kollektorda istilik yaratdığına görə, böyük səth tələb olunmur və Günəş izlənmir. Günəş istilik-elektrik batareyalarında germanium-tellur, qurğuun-tellur və s. kimi birləşmələrdən istifadə olunur, deməli, yenə də XXI əsrin elmi qarşısında yüksək effektivliyi olan yarımkeçi- rici birləşmələrin yeni texnologiyasını yaratmaq problemi durur. Alternativ enerji mənbələri

9. Azərbaycan Respublikasında günəş enerjisindən istifadənin vəziyyəti 1960–cı ildən başlayaraq, Azərbaycan Elmlər Akademiyasının fizika institutunda yüksək effektivliyi olan bir sıra yarımkeçirici foto-elektrik və istilik-elektrik çeviricilərinin texnologiyası və yeni nümunələri yaradılmışdır. Əldə edilən nəticələrdən aydın olur ki, intensivliyi 600; 800;1000 Vt/m2 olan Günəş radiasiyası ilə qızdırılan kollektor vasitə- silə 5; 10; 15 Vt/m2 elektrik gücü almaq olar. Əlbəttə, bu çox kiçik gücdür, ancaq texnologiyası ucuz olan üsul Azərbaycanda geniş yayılmış bir sıra yarımkeçirici minerallarından istifadə edilərsə, həm də əksinə yararsız bölgələrdə polimer örtüklü Günəş kollektorları tətbiq edilərsə, lazım olan məqsədə nisbətən yaxınlaşa bilərik, bu da Azərbaycanın Günəş energetikasının XXI əsr probleminin həlli istiqamətində aparılmış ən dəyərli iş olacaqdır. Alternativ enerji mənbələri

10. İstilik akkumulyatoru Günəş enerjisindən geniş istifadəyə mane törədən səbəblərin birincisi radiasiya enerjisinin səpələnməsidirsə, ikinci və həm də ən vacib problemi radiasiya enerjisinin toplanıb müəyyən müddətə saxlanmasıdır. Ümumiyyətlə, ixtiyari növ enerjini toplayan və saxlayan hər hansı cihaza və qurğuya akkumulyator deyilir. Bizim yaxşı tanıdığımız kimyəvi akkumulyatorlar, elektrik enerjisini, yay ilə sıxılmış qurğu mexaniki enerjini, su bəndləri ilə yaradılan süni göllər çayların kinetik enerjisini, yüksək təzyiq altında sıxılmış qaz çəni mexaniki enerjini və digər bitki yanacaqları, o cümlədən neft, kömür, qaz Günəş enerjisinin və s. uzun və qısa müddətli enerji akkumulyatorlarıdır. Bizim indi izahına başladığımız istilik akkumulyatoru isə Günəş enerjisini istilik növündə toplayıb saxlayan cihaz və ya müxtəlif şəkilli texniki qurğudur. İstilik akkumulyatoru, yaxud ixtiyarı növ akkumulyator nə üçün Günəş energetikasında əsas texniki vəsait sayılır? Yadda saxlayaq ki, ixtiyarı enerji sistemi üç hissədən ibarətdir: ilk enerji mənbəyi, enerji çevirən alt sistemlər və enerji işlədiciləri. Belə sistemlərdə enerji verilişi ilə işlədicilər arasında uyğunsuzluq yarana bilər. Akkumulyator qurğu və cihazlarının əsas məqsədi, uyğunsuzluqları nizamla­maq­dır. Alternativ enerji mənbələri

11. Günəş enerjisinin istilik enerjisinə çevrilməsi Elektrik stansiyalarının nisbətən az yüklə işləməsi zamanı (məs. gecə növbələrin- də) istehsal olunan istilik və ya elektrik enerjisi akkumulyatora yığılır və sonra istifadə edilir. Yaxud bir sıra ilk enerji mənbələrin çıxış gücü fasiləlidir (məsələn Günəş və su akkumulyator stansiyaları), bəzi enerji mənbələrində isə belə fasiləlik təsadüfüdür, iqlim şəraiti ilə əlaqədar (məsələn, külək, su, günəş, dəniz dalğaları və qabarmalar və s.). Belə fasiləli enerji qeyri müntəzəmliyini də akkumulyatorun köməyi ilə aradan qaldırmaq olar. Günəş enerjisinin Yer səthinə düşən payının müxtəlif ərazilərindən, o cümlədən də, Azərbaycan bölgələrində mövsümünə sutkalıq paylanmasını əvvəlki deyilişlərdə geniş izah etmişik. Günəş qarşısını bulud kəsəndə, gecə növbələrində istilik və yaxud elektrik akkumulyatoru olmasa, belə enerji təchizatı yalnız müvəqqəti istifadə üçün yararlı ola bilər. Günəş enerjisindən hər tərəfli istifadənin ən səmərəli üsulu və geniş istehsala tətbiqi elektrik sistemi ilə paralel işləməsi zamanı daha iqtisadi effektli sayıla bilər. Alternativ enerji mənbələri

12. Azərbaycanın günəş enerjisindən istifadə imkanları Azərbaycanın təbii iqlim şəraiti günəş enerjisindən istifadə etməklə elektrik və istilik enerjisinin istehsalını artırmağa geniş imkanlar açır. Belə ki, günəşli saatların miqdarı il ərzində ABŞ–da və Orta Asiya ölkələrində 500…2000 saat, Azərbaycanda isə 2400…3200 saatdır. Günəş enerjisindən istifadənin inkişafı Azərbaycanın bir çox rayonlarında enerji problemini qismən həll edə bilər. Son zamanlar dünyanın bir sıra qabaqcıl dövlətlə- rində Fotovodtaik proqramların (FVP) geniş şəkildə tətbiq olunmasına başlanmışdır. Azərbaycanın bu Proqrama cəlb olunması regionda enerji sistemlərinin tətbiqində mühüm rol oynaya bilər. Qeyd etmək lazımdır ki, günəş stansiyalarının effektivliyi ölkənin təbii iqlim şərai- tindən və coğrafi mövqeyindən asılıdır. Belə ki, bir il ərzində 1 m2 yer səthinə düşən günəş enerjisinin miqdarı ABŞ–da 1500…2000 kVts, Rusiyada 800…1600 kVts, Fransada 1200…1400 kVts, Çində 1800 …2000 kVts və Azərbaycanda 1500…2000 kVts təşkil edir. Göründüyü kimi, Azərbaycan ərazisinə düşən günəş şüalarının miqdarı digər ölkələrlə müqayisədə üstünlük təşkil edir ki, bu da günəş enerjisindən istifadənin tətbiqinə sərmayələrin cəlb edilməsinin səmərəlilik meyarlar- dan biri kimi qiymətləndirilə bilər. Alternativ enerji mənbələri

13. TƏRTİB ETDİ: ENERGETİKA KAFEDRASININ TEXNİKİ LƏTİFOVA G.O. Alternativ enerji mənbələri