Таълим / Образование

Гарчи шамолдан энергия олиш қарийб бир асрлик тарихга эга бўлса-да, техник имкониятлар яқин кунгача унинг самарадорлигини чегаралаб турарди. Шу сабабли ҳам шамолдан электр энергияси олиш сайёрамизда ишлаб чиқарилган электр энергиясининг нисбатан кам улушини ташкил қилади. Аммо, сўнгги йилларда ишлаб чиқарилаётган замонавий технологиялар шамолдан электр энергия олиш имкониятларини кескин оширди. Олимларнинг ҳисоб-китобларига кўра, шамолдан энергия олиш имконияти бутун дунёдаги гидроэлектр станциялар имкониятидан юз баравар кўп экан. Албатта, бу фақат ҳозирги шамол генераторлари имкониятидан келиб чиқиб айтилган хулосалар. Ҳолбуки, муқобил энергия технологиялари эндиликда ҳар йили янгиланмоқда.

Шамол энергетикасининг ўзига хос томони шундаки, у барча энергия манбалари ичида энг арзони ҳисобланади. Шу сабабдан дунёнинг илғор давлатларида унга қизиқиш ортиб бормоқда. Ҳозиргача дунёнинг элликдан ортиқ мамлакатида шамол ёрдамида электр энергияси ишлаб чиқариш йўлга қўйилган. Буюк Британия, Франция, Германия, умуман, денгиз билан чегарадош кўпгина мамлакатлар соҳилларида минглаб километрга чўзилган шамол генераторлари қурилмоқда. Қуёш нурлари нисбатан кам бўлган шимолий ярим шарда жойлашган давлатларда ҳам шамолдан электр энергияси олиш стратегияси аллақачон ишлаб чиқилган ва ҳаётга татбиқ этилмоқда.

Шамол инсонлар томонидан ўзлаштирилган энг биринчи энергия манбаларидан бири ҳисобланади. Шамолнинг энергия запаслари дарёларнинг гидро Энергиясидан 100 баробар кўп, лекин бугунги кунда дунё бўйича 107 МВт. соат энергия ишлаб чиқилади. Бу кўрсатгич дунё энергобалансининг 0,001 фоизини ташкил қилади. Бутун дунё шамол энергиясидан фойдаланиш бўйича турли дастурдан ишлаб чиқилган. Ҳозир олимлар ва инженерлар қишлоқ хўжалиги ҳамда саноат эхтиёжлари учун техника жаннатидан такомиллаштирилган, кучли ва ишончли шамол двигателларининг конструкцияларини яратдилар.

Шамол энергияси курилмалари

Ҳаво оқими ҳам, исталган ҳаракатланувчи жисм ҳам ҳаракат энергиясига эга бўлади. Бу кинетик энергия шамол ғилдираги ёки бошқа ишчи орган ёрдамида механик энергияга ўзгартирилади.

Шамол энергияси қурилмаларини 2 турга бўлиш мумкин:

• Механик;
• Энергетик.

Шамол қурилмаларининг вазифасига кўра механик энергия ижрочи механизмлар (генераторлар, компрессорлар, электролизлар ва бошқалар) ёрдамида электр, иссиқлик, механик, шунингдек, сиқилган ҳаво энергиясига ўзгартирилиши мумкин. Ҳаво оқими кинетик энергиясини механик энергияга ўзгариши учун турли турдаги шамол двигателларидан фойдаланиш мумкин. Ҳаво оқими кинетик энергиясини электр энергияга ўзгартириш учун масалан, “Whisper”, “Acro-Cruft” турдаги шамол энергияси қурилмаларидан фойдаланилади.

Шамол энергиясини электр энергиясига ўзгартирадиган асосий механизм шамол турбинаси ҳисобланади. У бошқа турбиналарга қараганда кўпроқ деталлар сонига эга. Шамол втулкага маҳкамланган парракларни айлантиради ва улар биргаликда айланади. Шундай қилиб, парраклар ва втулка биргаликда роторни ташкил қилади. Шунингдек, турбинани парракларини айлантирадиган ва тўхтатадиган контактлар мавжуд. Генератор айланади ва электр энергияни ишлаб чиқаради. Генератор, контроллер ва бошқа қурилмалар парраклар орқасидаги қутига жойлаштирилади. Анемометр шамол тезлигини аниқлайди ва бу ахборотни контроллерга узатади.

1930 йилда шамолли энергетик қурилманинг лойиҳаси ишлаб чиқилди ва кейинчалик Қримда жахонда биринчи 100 кВт қувватга эга, диаметри 30 метрга эга бўлган шамол ғилдираги ўрнатилди. ШЭС ишлаб чиқарган электр токи Севостополь электр станциясига тўғридан-тўғри уланган эди. Аммо иккинчи жахон уриши вақтида вайронага айланди.

Шамол ускунасини ўрнатишдан олдин шамол тезлиги аникланади. Шамол тезлиги 5 км(соатдан юқори бўлиши лозим ва у қанотли ҳамда чўмичли бўлиши мумкин. Шамол ускунаси канотларини ўрнатилишига кўра, у кўндаланг ва тик турларига бўлинади. Шамол ускунасининг асосий воситаларига қуйидагилар киради: қанотлар-уларнинг ўзунлиги шамолнинг таъсир доирасидан келиб чикади. Устун-баландилиги тик йўналишдаги шамол ҳаракати тезлигидан келиб чиқади. Механик энергияни электр энергиясига айлантириб берувчи турли жиҳоз ва қурилмалар мавжуд.

Юртимизда шамол энергетикаси

Муқобил энергетикани ривожлантириш борасида юртимиз ҳам фаол давлатлар сирасига киради. Кейинги йилларда ушбу соҳани ривожлантириш бўйича бир қатор қонун, меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатлар имзоланди, йирик лойиҳалар амалга оширилмоқда. Мисол учун, «Ўзбекэнерго» давлат акциядорлик компанияси ўз маблағлари ва грант асосида германиялик шериклар билан ҳамкорликда 2020 йилгача умумий қуввати 100 мВт.га тенг олтита шамол электр станцияларини ишга тушириш режалаштирган. Станцияларни Бухоро, Навоий, Қашқадарё ва Тошкент вилоятлари ҳамда Қорақапоғистон Республикасида ўрнатиш кўзда тутилган.

Ўзбекистон бўйича шамол электр станцияларини куриш метрологик жихатдан мос тушувчи туманлар жумласига Навойи, Бухоро, Қашкадарё, Тошкент тумани ва Қорақалпоғистон вилоятларини олиш мумкин. Жумладан Қорақалпоғистон вилоятининг Қозоқдарё қишлоғидаги парандачилик фабрикасини электр энергияси билан таъминлаш мақсадида шамол станцияси ишлаб турибди, Тошкент вилоятидаги Чорвоқ сув омбори яқинида жойлашган шамол электр станцияси аллақачон фаолиятини бошлаган бўлиб, у 750 кВт электр энергия ишлаб чиқариб гибрид қуёш-шамол электростанцияси чорвачилик комплексининг радиоэшиттириш қурилмаларини, ем-хашак тайёрлаш, сақлаш, сутни дастлабки ишловдан ўтказиш, молхоналарни гунгдан тозалаш ва молларни парвариш қилишни электрлаштириш ва механизациялаштириш жараёнларини амалга оширмокда. Хозирги кунда шамол электр станцияларини ҳаво линияларини ўтказиш ноқулай бўлган жойларда тоғли туманларга қуриш электроэнергиядан фойдаланишнинг иқтисодий самарадорлигини таъминлашнинг натижасида кўпгина ишлаб чиқариш соҳалари, айниқса чорвачиликда фойдаланиш сезиларли даражада ортмокда.

Юртимизда шамол энергетикаси ресурсларининг миқдори ҳаммамизни қизиқтиради. Олимларнинг фикрича, агар мавжуд ресурслардан унумли фойдаланилса, электр энергияга бўлган эҳтиёжнинг ярмини шамол энергияси ёрдамида қондириш мумкин. Негаки, ҳудудларда ердан ўн метр баландликда шамол энергетикаси потенциали анча юқори. Бир дона шамол генераторининг 1 киловатт (ўнта 100 вольтли электр лампочкаси қувватига тенг) электр энергияси ишлаб чиқариши учун эса бу тезликнинг ярми кифоя. Умуман, бундай генераторлар шамолнинг тезлиги уч метр секундга етганда электр энергияси ишлаб чиқара бошлайди.

Бу эса юртимизда мазкур муқобил энергия туридан фойдаланиш истиқболлари юқори эканини англатади. Негаки, бир қатор шаҳарлар ва туманларимизда доимий шамол йўналишлари мавжуд. Яқинда Самарқанд давлат университети табиий фанлар факультети доценти Арзимурод Раҳматуллаев ўз шогирдлари билан Самарқанд вилоятидаги шамол йўналишлари бўйича изланишларининг илк хулосаларини олишди. Натижалар эса кутилганидан ҳам яхши – улкан ҳудудни эгаллаган Қарнаб чўлининг деярли ҳамма қисмида йил давомида эсадиган шамол ресурслари аниқланди. Бундан ташқари, Каттақўрғон сув омбори ва Самарқанд шаҳридаги Чўпонота ҳудуди, Булунғур, Қўшработ ва Пайариқ туманларида ҳам катта потенциалга эга шамол йўналишлари мавжуд. Шамол тезлиги қанча юқори бўлса, электр энергияси ажратиш шунча ошиб бораверади, – дейди Арзимурод Раҳматуллаев. – Шу сабабли биз нисбатан юқори тезликдаги шамол йўналишларини аниқлашга харакат қилдик.