2. Күн сәулесін электр және жылу энергиясын өндіру үшін пайдалану. Күн электр станцияларының түрлері
2.1 Күн энергиясын пайдаланушы мемлекеттер. Әлемдегі қуатты күн электр станциялары
Жаңғыртылатын энергия көздерін пайдалану деңгейі әлемде бұрын соңды болмаған қарқынмен көбейіп келеді. Әсіресе күн энергиясын бүгінгі таңда Антарктидадан басқа барлық континенттегі елдер энергия көзі ретінде кеңінен пайдалануда.
36
Келесі 2.1-кестеде 2021 жылдың басында әлем бойынша күн энергиясын пайдалану деңгейі көрсетілген.
2.1 кесте – Күн энергиясын пайдаланушы мемлекеттер
№ Мемлекет атауы Орнатылған қуаты (МВт)
№ Мемлекет атауы Орнатылған қуаты (МВт)
1 Қытай 254 355 41 Португалия 1025
2 АҚШ 75 572 42 Аргентина 764
3 Жапония 67 000 43 Пәкістан 737
4 Германия 53 783 44 Марокко 734
5 Үндістан 39 211 45 Словакия 593
6 Италия 21 600 46 Гондурас 514
7 Австралия 17 627 47 Алжир 448
8 Вьетнам 16 504 48 Сальвадор 429
9 Оңтүстік Корея 14 575 49 Иран 414
10 Испания 14 089 50 Сауд Арабиясы 409
11 Ұлыбритания 13 563 51 Финляндия 391
12 Франция 11 733 52 Доминикана 370
13 Нидерланды 10 213 53 Перу 331
14 Бразилия 7881 54 Сингапур 329
15 Түркия 6668 55 Бангладеш 301
16 Оңтүстік Африка 5990 56 Словения 267
17 Тайвань 5817 57 Уругвай 256
18 Белгия 5646 58 Йемен 253
19 Мексика 5644 59 Ирак 216
20 Украина 5360 60 Камбоджа 208
21 Польша 3936 61 Кипр 200
22 Канада 3325 62 Панама 198
23 Греция 3247 63 Люксембург 195
24 Чили 3205 64 Мальта 184
25 Швейцария 3118 65 Индонезия 172
26 Таиланд 2988 66 Куба 163
27 БАӘ 2539 67 Белорусь 159
28 Австрия 2220 68 Сенегал 155
29 Чехия 2073 69 Норвегия 152
30 Венгрия 1953 70 Литва 148
31 Египет 1694 71 Намибия 145
32 Малайзия 1493 72 Жаңа Зеландия 142
33 Израиль 1439 73 Эстония 130
34 Ресей 1428 74 Боливия 120
35 Швеция 1417 75 Оман 109
36 Румыния 1387 76 Колумбия 107
37 Иордания 1359 77 Кения 106
38 Дания 1300 78 Гватемала 101
39 Болгария 1073 79 Хорватия 85
40 Филиппины 1048 Бүкіл әлем бойынша 713 970
Келесі 2.2-кестеде 2021 жыл қорытындысы бойынша әлемдегі ең үлкен күн электр станциялары көрсетілген.
37
2.2 кесте – Әлемдегі ең қуатты күн электр станциялары
№ Күн электр сттанциясының
атауы Пайдалануға
берілген жылы
Қуаты,
МВт Орналасқан жері 1 Bhadla Solar Park 2020 2245 Бхадла, Үндістан 2 Hainan Solar Park 2020 2200 Цинхай, Қытай
3 Shakti Sthala 2020 2050 Павагада, Қытай
4 Benban Solar Park 2019 1650 Сахара, Египет 5 Tengger Desert Solar Park 2017 1547 Чжунвэй қ., Қытай 6 Noor Abu Dhabi Solar Park 2019 1177 БАӘ
7 Mohammed bin Rashid Al Maktoum Solar Park
2018 1013 БАӘ
8 Kurnool Ultra Mega Solar Park 2017, 2019 1000 Андхра-Прадеш, Үндістан 9 «Чаранка» күн паркі 2011, 2012 856,81 Гуджарат, Үндістан
10 Longyangxia Dam Solar Park 2015 850 Калифорния, АҚШ
11 Villanueva Solar Park 2018 828 Коахуила штаты, Мексика
12 Solar Star 2015 соңы 579 Калифорния, АҚШ
13 Kamuthi Solar Power Station 2018 648 Тамил-Наду, Үндістан
14 Topaz Solar Farm 2014 550 Калифорния, АҚШ
15 Desert Sunlight Solar Farm 2015 550 Калифорния, АҚШ
Бүгінгі күні әлемде үлкен күн электр станциялар қатары күн санап көбейіп келеді. Үлкен әрі қуатты күн электр станцияларын салуда лидер мемлекеттер: Қытай, Үндістан, АҚШ, таяу шығыс елдері. Күн электр станцияларын құру үшін үлкен алқаптар қажет, мысалы Bhadla Solar Park күн паркі 57 км2, Shakti Sthala күн паркі 50 км2, Benban Solar Park 37 км2, Tengger Desert Solar Park км2, Mohammed bin Rashid Al Maktoum Solar Park 44 км2, Kurnool Ultra Mega Solar Park 24 км2 аумақты алып жатыр.
Bhadla Solar Park күн паркі - 2020 жылы салынған Үндістанның бастысында орналасқан әлемдегі ең үлкен күн электр станциясы. Бұл аймақтың басты ерекшелігі – ауа температурасының өте жоғары болуы, орташа температурасы 46 – 48оС аралығында құбылып тұрады. Тіпті ең ыстық күндерде 52оС болуы да мүмкін. Климатына байланысты өмір сүруге жарамсыз болғанымен, күн энергетикасын дамыуға өте қолайлы жер болып саналады.
Жалпы аталған станция бірнеше кезеңде салынды. Бірінші кезеңі 2016 жылы аяқталған, ол кезде станцияның қуаты 550 МВт болатын. Бұл аймақта күн энергиясын игеруге кедергі болатын құм көшкіндері мен ыстық желдер болып тұрады. Ауа температурасының жоғары болуы – техникалық қызмет көрсетуге байланысты қиындықтар тудырады. Станцияда осындай жағдайлардың салдарын ескеретін түрлі монтаждау, жаңарту жұмыстары жүргізіліп отырды.
Сондай-ақ, жыл сайын станциядағы күн батареяларының саны көбейіп, станцияның қуаты әр жарты жыл сайын жарты гигаваттқа ұлғайып отырған.
Осылайша 2020 жылы Бхадла күн электр станциясының қуаты 2245 МВт-ты құрап, қазіргі таңда әлемдегі ең үлкен күн электр станциясы атанып отыр. Ол 57 квадрат километр алқапты алып жатыр. 2000 МВт қуаттың көмегімен шамамен 700 мың үйді қуаттандыру мүмкін болғанықтан, бұл станция – тек осы
38
ауданды ғана емес Баб ауылы, Фалоди қалалық ауданы сияқты энергия жетіспеушілігі байқалатын көрші жатқан аймақтарды да энергиямен қамтамасыз етіп отырған өте қуатты станция.
Индия - ұзақ уақыт бойы негізінен көмірді энергия көзі ретінде тұтынатын мемлекеттер қатарынан болған. Бір жағынан елдегі энергия жетіспеушілігіне байланысты, бір жағынан ауаға станциялардан шығарылатын зиянды газдардың салдарынан кейбір аймақтардағы экологиялық жағдайдың қатты нашарлауына байланысты соңғы жылдары Индияда жасыл энергетикаға көп көңіл бөлініп, осы сала қарқынды дамытыла бастады. Алайда дәстүрлі отыннан толық бас тарту әлі мүмкін емес, себебі ол үшін энергияны сақтаудың арзан әдістерін табу керек екені белгілі.
Жасыл энергетиканы дамыту аясында Индияда көптеген жұмыс істеп тұрған энергокомплекстер модернизацияланып, соңғы он жылдықта күн және жел электр станциялары көптеп салына бастаған болатын. Ал 2030 жылға қарай Индияда тек жел және күн энергетикасы бойынша 450 гигаватт энергия өндірілетін болады деп жоспарланып отыр. Индиядағы қолайлы ауа райын, климатты ескерсек, әрине бұл әбден мүмкін.
Күн энергетикасының үлкен кемшілігі бар – энергия тек санаулы уақытта, күн барда ғана өндіріледі, яғни күн энергиясының өндірілуі жыл мезгіліне, ауа райына тәуелді дедік. Бірақ, Индияда жылына 365(366) күннің 300 күнінде күн жарқырап шуағын төгіп тұратын болғандықтан, бұл мемлекет күн энергиясын пайдалануға өте қолайлы жағдайлар бар, яғни Индияда күн энергетикасын дамытуға мүмкіндіктер өте жоғары. Қазіргі кезде Индияда 10МВт-тан жоғары қуат өндіруге қабілетті 43 күн электр станциясы жұмыс жасап тұр.
«Tengger» күн паркі – Қытайдың Нинся-Хуэй автономиялық ауданында, Чжунвэй қаласында орналасқан, әлемдегі ең үлкен күн электр станцияларының бірі. Tengger Desert Solar Park деген – ұлы күн қорғаны деп аударылады. Ол Тенгер шөлінің аумағында орналасқан, шамамен 43 шаршы километрді алып жатқан, максималды қуаты бүгіннің өзінде 1547МВт болып келетін күн паркі.
Гуджарат штатындағы «Чаранка» күн паркі - Үндістанға баламалы энергетика есебінен елдің жалпы электр энергиясының 15%-ін алу мақсатына қол жеткізуге көмектесетін, қуаты – 856,81 МВт-тық ірі жоба. Гуджарат штатындағы күн электр станциялары кешені (Gujarat) – Үндістанда таралған 46 күн саябақтарының бірлестігі болып табылады, олардың ішіндегі ең қуаттысы – Гуджараттың артқы жағындағы Чаранкадағы осы «Чаранка» күн паркі.
Star-579 МВт күн электр станциясы - 3,8 миллионға жуық күн панелін пайдаланатын әлемдегі ірі, әрі қуатты станциялардың бірі. Аталған станцияда орналасқан күн панельдердің шамамен 20%-і күнді бақылау жүйесі бар шасси негізінде орнатылған. Орналасқан жері – АҚШ-тағы Калифорния штаты. Жыл сайын 75000 тұрғынның электр энергияға деген қажеттілігін қамтамасыз етуге қабілетті, қоршаған ортаның ластануын әжептәуір азайтады, бұл жолдардан 30000 көлікті алып тастағанмен бірдей.
39
Solar Farm күн фермасы – АҚШ-тың Калифорния штатының Можав шөліндегі 550 МВт-тық, 9 миллионға жуық жұқа қабатты күн панельдерінен тұратын үлкен жоба.
2.23 сурет – «Чаранка» күн паркі (Gujarat, Үндістан)
2.24 сурет – Topaz – 550 МВт күн электр станциясы (Калифорния, АҚШ) Сонымен, күн энергисын пайдалану бойынша лидер мемлекеттердің бірі – Қытай. Оның үлесіне дүние жүзіндегі қуаттың 35%-ы тиесілі. Қыйтайдан кейін 2021 жылғы есеп бойынша АҚШ – екінші лидер мемлекет болып отыр.
2020 жылы Қытай Президенті Си Цзиньпинь Қытайдың 2060 жылға қарай көміртекті отыннан толық тәуелсіз мемлекеттер қатарында болатынын, ол үшін барлық қажетті қадамдар жасалып жатқанын мәлімдеген болатын. Күн қондырғыларын шығару бойынша да көш басында – Қытай. Әлемдегі ең үлкен күн электр станцияларының бірқатары да Қытайда орналасқан.
40