Үлкен және кіші желқондырғыларын пайдалану ерекшеліктері

Жел энергиясының басқа энергия көздерінен экологилық және экономикалық артықшылықтары көп. Жел энергетикасы қондырғыларының технологиясын жетілдіру арқылы оның тиімділігін арттыруға болады. Жел энергиясын тұрақты пайдалану үшін жел энергетикасы қондырғыларын басқа энергия көздерімен кешенді түрде ұштастыру қажет. Республиканың шығыс, оңтүстік-шығыс, оңтүстік аймақтарында су электр станциялары мен жел электр станцияларын біріктіріп электр энергиясын өндіру өте тиімді. Қыс айларында жел күші көбейсе, жаз айларында азаяды, ал су керісінше, қыс айларында азайса, жаз айларында көбейеді. Сөйтіп, энергия өндіруді біршама тұрақтандыруға болады. Алматы облысының Қытаймен шекаралас аймағындағы 40-ендікте Еуразия мегабассейніндегі орасан зор ауа массасының көлемі ауысатын Орталық Азиядағы “жел полюсі” деп аталатын Жетісу қақпасындағы желдің қуаты мол. Ол екі таудың ең тар жеріндегі (ені 10 — 12 км, ұзындығы 80 км) табиғи “аэродинамикалық құбыр” болып табылады. Қақпа Қазақстанның Балқаш — Алакөл ойпатын Қытайдың Ебінұр ойпатымен жалғастырады. Осы жердегі жел ерекшеліктерін зерттеу нәтижесінде оның электр энергиясын өндіруге өте тиімді екені анықталды. Қыс кезінде желдің соғатын бағыты оңтүстік, оңтүстік-шығыстан болса, жаз айларында солтүстік, солтүстік-батыстан соғады. Желдің орташа жылдамдығы 6,8 — 7,8 м/с, ал жел электр станциялары 4 — 5 м/с-тан бастап энергия бере бастайды. Желдің қарама-қарсы бағытқа өзгеруі сирек болуына байланысты мұнда турбиналы ротор типті жел қондырғысын орнату тиімді. Желдің жалпы қуаты 5000 МВт-тан астам деп болжануда. Бұл өте зор энергия көзі, әрі көмір мен мұнайды, газды үнемдеуге және, әсіресе, қоршаған ортаны ластанудан сақтап қалуға мүмкіндік береді.
Үлкен желқондырғысы
Үлкен желқондырғылардың өндіретін энергиясы мәнінің үлкендігі сонша, жергілікті берілетін энергия беру желілері қуатынан асып түседі. Үлкен желқондырғысы жұмыс жасау үшін, көптеген қаражат жұмсауға тура келеді. Осындай артық шығын жұмсау жалғыз қондырғы бар жерде өте тиімсіз, сондықтан келеңсіз мәселені шешу мақсатында, белгілі аймақта желқондырғысын топтастыр -ып салады. Осылай көп өндірілген энергия, контракт бойынша коммунальді компанияға сатылады. Ең алғаш рет осындай топтастырылған үлкен желқондырғылары Калифорнияда іске асты.
400-600 кВт 16 мың үлкен желқондырғылары Сан-Франциско қаласының тұрғындарын толығымен энергиямен қамтамасыз етеді.
Теңіз базасының желқондырғылары
Теңізде қатты жел соғатыны әркімге белгілі, теңіздегі желдің энергиясын пайдалану халық саны көп, тығыз орналасқан Солтүстік Европа мемлекеттері үшін үлкен жетістік деуге болады, себебі бұл мемлекеттердің жерлерінде желқондырғысын орнататын ашық, жазық алаңдар жетіспейді. Таяз өзендерде орнатылған желқондырғылары Европа мемлекеттерінің назарын өздеріне аударуда. Себебі Солтүстік Европа мемлекеттерінде таяз өзенді, сулы аймақтар көп еді. Біріншіден, теңізде жел жылдамдығы 10% есе, өндірілетін энергия 30 % өседі, екіншіден, 30 м тереңдікте, жағалаудан 30 км орналасқан желқондырғысын пайдалану экономикалық тиімді екен.
Европада «атомдық энергиясыз» атты жоба бойынша өткізілген отырыста теңіз базасының электроэнергиясын 2 есе пайдалану туралы ұсыныс қабылданды. Келешекте Дания мемлекеті теңіз базасының желқондырғылары өндіретін энергия қоры 13,5 Т Вт – сағ болады , – деп жоспарлап отыр, бұл елдің 40 % энергия мұқтаждықтарын қанағаттандырады.

Кіші желқондырғыларын пайдалану
Алдында айтып кеткендей, дизельді генеротормен салыстырғанда, жел энергетикасы алыс аймақта тұратын халықтар үшін өте экономикалық тиімді. Кіші желқондырғылары ауыл тұрғындары үшін мынандай мақсаттарда қолданылатынын айтып өтейік:
1.    Су тарту және сығылған ауа алу үшін ;
2.    Электр энергиясын алу үшін;
3.    Кейбір механизмдерді қозғалысқа келтіру үшін.
Қазіргі кезде 100 000 астам су тарту насосы жұмыс істейді көбісі электрленбеген ауылдық жерлерде орналасқан. Көбінсе фермерлер ауыз сумен ауыл тұрғындарын қамтамасыз ету үшін және мал, егін суару үшін қолданады. Қазір су тарту қондырғылары рынокта сатылады. Мысалы, 3 метрлік ротор 2000 л суды 1 сағатта 10 метрден 3м/с жел жылдамдығында көтерсе, ал 7метрлік желқондырғысы 8000 л суды осындай жылдамдықта 1сағаттта көтереді екен. Мұндай желқондырғыларды орнату оңай және қолдану өте қарапайым.
Осындай су тарту насосын Индонезияда жер суландыру үшін пайдаланады, бұл аймақтарда жаңбыр аз жауғандықтан фермерлер күрішті жылына 1 рет өсіреді. Құрғақшылық бұл аудандарда жылмен салыстырғанда 75% құрайды, сондықтан күріш алқабы ірі қара жайылым ретінде пайдала- нылады. Индонезияның көп жерлері жер асты суларға бай болғандықтан, жер асты суларын насоспен тартады. Мысалы, желқондырғы насосы 1 секундта 3 л суды тартады. Индонезияда 1992 жылы 15 осындай жүйелерден тұратын насос орнатылды.
Телекоммуникациялық обьектілер үшін жел энергиясы өте тамаша энергия көзі болып табылады, себебі антенналардың орналасқан ауданына желқондырғыларды орналасу биіктігі сәйкес келеді.
Кіші жел турбиналардың энергиясын аккумуляторларды зарядтауға ыңғайлы, оларды пәтерлерді жарықтандыру үшін, тұрмыс техникаларында қолданылады. Желден өндірілген энергияны аккумуляторда сақтап, кез келген уақытта пайдалану экономикалық тиімді.
Жел энергиясын, суды ысыту арқылы пайдалана аламыз, термостатқа суды толтырып қайнату арқылы 1 кВт энергия пайдаланатын болсақ, термостаттың қуаты 1 кВт болып жасалуы тиіс.
Күн мен жел бір-бірін толықтырып тұрады, қыста қатты жел соқса, жазда күн ысиды. Қыста күн жел энергиясымен үйді жылытсақ, жазда күн энергиясын пайдаланып суды жылытуға болады. Осындай комбинацияла- нып жасалған «күн-жел» жүйесі автономдық энергиямен қамтамасыз ету үшін өте қолайлы.

Қолданылған әдебиеттер тізімі
1. Казахстанская электроэнергетическая ассоциация. Комитет по Возобновляемым Источникам Энергии windenergy.kz
2. Программа по развитию электроэнергетики Республики Казахстан на 2010 – 2014 годы.
3. Национальная Программа развития ветроэнергетики в Республике Казахстан до 2015г. с перспективой до 2024г.
4. Шефтер Я.И, Использование энергии ветра. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Энергоиздат, 2013. 200 с.
5. Бетц А. Энергия ветра и её использование посредством ветряных двигателей: Пер. с нем. / Под ред. Д.М. Беленького. Харьков, 2013. 53.
6. Трофимов А., Маринушкин Б., К генеральной схеме развития ветроэнергетики Казахстана. М.: Журнал «Энергетика», Алматы. 2012.
7. План действий по развитию альтернативных и возобновляемых источников энергии в Республике Казахстан в 2013-2020г.г., Самрук-зеленый.
8.Ғаламтор желісі https://kk.wikipedia