Reja: Muqobil energiya manbalari

Muqobil energiya manbalarining jaxon va mamalakatimiz miqyosida rivojlanishining ustivor yo’nalishlari.
Reja:

1. 
   Muqobil energiya manbalari
   
2. 
   Turli xil turdagi Muqobil energiya manbalari
   
3. 
   Quyosh energiyasi
   

Insoniyat hayot tarzining asosini energiya tashkil qilishi hech kimga sir emas. Inson tomonidan iste’mol qilinayotgan umumiy energiya miqdori tarixiy rivojlanish bosqichlariga bog‘liq. Masalan, ibtidoiy jamoa davrida inson tomonidan bir kunda iste’mol qilinadigan o‘rtacha quvvat, ya’ni ularning yashashini ta’minlovchi metabolik energiya oziq-ovqat hisoblangan. Uning miqdori taxminan 2,4 kVt. soatdan iborat bo‘lsa, bugungi rivojlangan G‘arb mamlakatlarining yashash darajasida bu ko‘rsatgich ibtidoiy jamoa tuzumiga qaraganda 10 martadan ko‘p va u 250 kVt. soatni tashkil qilmoqda.

Bu insonning nafaqat tirikligini ta’minlovchi metabolik energiyani, balki uning barcha zamonaviy ehtiyojlari: aloqa, elektr va issiqlik energiyasi, transport kabilarni o‘z ichiga oladi. Jahon mamlakatlari miqyosida fuqarolarning bunday talablarini uzilishlarsiz qondirish uchun albatta katta miqdordagi energiya zarur bo‘ladi.
Aholisi soni 10 million atrofida bo‘lgan Shvetsiya qirolligida yiliga o‘rtacha 169,9 TVt. soat (teravat-soat) elektr energiyasi ishlab chiqarilsa, aholisi 36 milliondan ziyod bo‘lgan mamlakatimizda 70,01 TVt. soat, ya’ni 2,4 marta kam elektr energiyasi ishlab chiqariladi. Kishi boshiga to‘g‘ri keladigan elektr energiya miqdorini solishtirish uchun jahonda yashash tarzi bo‘yicha eng yuqori o‘rinlarda turadigan Shvetsiya qirolligida bu ko‘rsatgich o‘rtacha 13 480 kVt. soatni, mamlakatimizda esa 1645 kVt. soatni (8 marta kam) tashkil qiladi. Demak, mamlakatning yoki jamiyatning rivojlanish darajasi qancha yuqori bo‘lsa, shuncha ko‘p elektr energiyasi iste’mol qilinadi.
O‘zbekiston iqtisodining katta sur’atlar bilan rivojlanishi, yangi zavod va fabrikalarning qurilishi hamda ishga tushirilishi, transport va infrastrukturalardagi o‘zgarishlar, aholi sonining katta tezlik bilan o‘sishi mamlakatimizda elektr energiyasiga bo‘lgan talabning keskin ortishiga olib kelmoqda.
Mavjud elektr energiyasi manbalarining quvvati bu talablarni qondirishga yetarli bo‘lmagani shu yilgi qishda yaqqol sezildi. Hozirgi paytda O‘zbekistonda ishlab chiqarilayotgan elektr energiyasi asosan issiqlikdan (85 foiz) va gidroelektrostansiyalaridan (13 foiz) olinadi.
Muqobil energiyalardan olinadigan energiyaning miqdori turli manbalardan olingan ma’lumotlarga asosan 1,5-2 foizni tashkil qiladi. Mamlakatimiz rahbarining sa’y-harakatlari bilan ma’nan eskirgan energiya ishlab chiqaruvchi qurilmalar samaradorligi yuqori bo‘lganlari bilan almashtirildi, ichki imkoniyatlardan foydalanib yangi quvvatlar olish yo‘lga qo‘yilmoqda.
Shunga qaramasdan bugungi kun rivojlanish darajasini elektr energiyasi bilan ta’minlash masalasi qiyin kechmoqda. Bunga sabab tabiiy uglevodorod manbalari zaxiralarining kamayib borishi, mamlakatimizda katta daryolarning yo‘qligi va dengiz hamda okeanlardan uzoqligi bo‘lib, bu omillar issiqlik va gidroelektrostansiyalar quvvatini oshirishni cheklaydi.
Bu masalalarni hal qilish uchun mamlakatimizda ko‘pgina ijobiy ishlar amalga oshirilmoqda. Xorijlik hamkorlar hisobiga respublikamizning Samarqand, Navoiy, Surxondaryo, Buxoro, Namangan viloyatlarida davlat-xususiy sherikchiligi asosida Quyosh va shamol elektr stansiyalari qurilmoqda.
Davlatimiz rahbari tomonidan mamlakatimizni elektr energiyasi bilan ta’minlash masalasi bo‘yicha o‘tkazilgan uchrashuvlardan birida Jizzax politexnika institutining professori Urushboy Yo‘ldoshev Jizzax shahrida kremniy asosidagi quyosh elementlarini (QE) ishlab chiqarishni yo‘lga qo‘yishni ilgari surdi va bu taklif Prezidentimiz tomonidan qo‘llab-quvvatlandi.
Prezidentimizning davlat korxonalarining elektr-energiyasiga bo‘lgan ehtiyojlarining 30 foizini muqobil energiya manbalaridan qoplash to‘g‘risidagi qarori e’lon qilindi. 2030 yilga borib mamlakat ehtiyojlari uchun kerak bo‘lgan elektr energiyasining 25 foizini muqobil energiya manbalari hisobidan qoplash masalasi ilgari surildi.
Sharof Rashidov nomidagi Samarqand davlat universiteti ham binolari ustiga qiymati 15 milliard so‘mlik Quyosh panellarini o‘rnatishni rejalashtirgan. Bu albatta, SamDUda muqobil energiya manbalaridan foydalanish bo‘yicha qo‘yilgan dadil qadamdir.

Nazarimizda, ushbu sohadagi muammoga katta e’tibor qaratilayotganligi o‘ta jiddiy, zarur va quvonarli hol.

Yaqin istiqbolda quyosh panellarini binolar tomi ustiga o‘rnatish haqiqatdan ham dolzarb masala. Buning yechimi sifatida xorijdan quyosh panellari sotib olinib, mamlakatimizda yig‘ilsa, xarajatlarning biroz kamayishiga olib keladi.
Uzoq istiqbolda quyosh panellarini o‘zimizda ishlab chiqarish kun tartibiga qo‘yilishi kerak. Hozirgi kunda quyosh panellarini ishlab chiqarish texnologiyalarining "Top-10"taligiga kiruvchilari bilan tanishib, mamlakatimiz uchun eng qulay bo‘lganini tanlab, shu sohada ilmiy-tadqiqot hamda konstruktorlik izlanishlarini zudlik bilan boshlash lozim.
Monokristallik kremniy asosidagi quyosh panellari eng ko‘p tarqalgan bo‘lishiga qaramay, ularda tannarxining qimmatligi, elementlarning mo‘rtligi, temperaturaga chidamsizligi kabi kamchiliklari ham bor. Hozirgi paytda bu kamchiliklardan xoli bo‘lgan "Top-10"talik texnologiyalarga kiradigan bir qancha yangi texnologiyalar mavjud. Masalan, kremniy asosidagi getero o‘tishli quyosh panellarini ishlab chiqarish mumkin. Biroq bu sohada respublikamizdagi biror-bir ilmiy tekshirish instituti yoki oliy o‘quv yurtlarida ilmiy tadqiqot hamda konstruktorlik ishlari olib borilmaydi.
Nafaqat mamlakatimizda, balki, butun dunyoda yana bir dolzarb muammo — elektr va issiqlik energiyasini tejash masalasi bo‘lib, bu sohada ham qilinishi kerak bo‘lgan ishlar mavjud. Yoritishga mo‘ljallangan elektr energiyasini tejaydigan va o‘zimizda ishlab chiqariladigan yoritgichlar bilan almashtirish juda muhim. Aqlli uylar texnologiyalarini qo‘llash, shu bilan birga, arxitektorlar diqqatini qishloq sharoitida yashayotgan aholi uchun energiya tejaydigan uylarni loyihalash va ularni mahalliy xomashyolar hisobidan qurish texnologiyalarini yaratishga alohida e’tibor qaratilsa, ayni muddao bo‘lar edi.
Agar yuqoridagi texnologiyalarni o‘zlashtirishga va almashtirishga kirishilsa, bu sohada katta yutuqlarga erishishimiz hamda mamlakatimizda ko‘p miqdordagi elektr-energiyasini tejash imkoniyati paydo bo‘ladi. Yashil energiya mamlakatlar, shaharlar, kompaniyalar va fuqarolar tomonidan tanlanadi. Ushbu maqola orqali qayta tiklanadigan manbalar muqobil toifadan asosiylariga qanday o‘tayotgani, ular dunyoda qanday rivojlanayotgani va kelajakda ularni nima kutayotgani haqida fikr yuritamiz.
Muqobil energiya manbalari nima?
Muqobil energiya manbalari bu gidroenergetika, shamol energiyasi, quyosh energiyasi, geotermal energiya, biomassa va suv oqimi energiyasidan foydalanish orqali olinadigan qayta tiklanadigan energiyadir. Neft, tabiiy gaz, ko‘mir va uran rudasi kabi qazib olinadigan yoqilg‘idan farqli o‘laroq, bu energiya manbalari tugamaydi, shuning uchun ular qayta tiklanadigan, deb ataladi. Birgina 2019-yilning o‘zida butun dunyo bo‘ylab umumiy quvvati 200 GVt bo‘lgan qayta tiklanadigan energiya manbalari (TEM) ob’yektlari o‘rnatildi.
Muqobil energiya manbalarining turlari
1. Quyosh energiyasi
Quyosh Yerdagi asosiy energiya manbayi hisoblanadi, chunki har yili sayyoramizga taxminan 173 PVt (yoki 173 million GVt) quyosh energiyasi tushadi, bu esa global energiyaga bo‘lgan ehtiyojdan 10 ming baravar ko‘proqdir. Uyingizda yoki ochiq joylarda fotovoltaik modullar quyosh nurini kremniy yordamida elektr energiyasiga aylantiradi. Quyosh kollektorlari isitish va issiq suv ishlab chiqarish uchun ham foydalaniladi.
Quyosh panellari bulutli havoda va hatto qor yog‘ishida ham energiya ishlab chiqarishi mumkin. Eng katta samaradorlik uchun ular ma’lum bir burchak ostida o‘rnatilishi kerak – ekvatordan qanchalik uzoqroq va panellarni o‘rnatish burchagi qanchalik katta ekani ahamiyatga ega.
Shamol energiyasi
Shamoldan harakatlantiruvchi kuch sifatida foydalanish qadimgi an’anadir. Shamol tegirmonlari un maydalash, arra tegirmon, nasos yoki suv ko‘tarish stansiyasi sifatida ishlatilgan. Zamonaviy shamol turbinalari shamol energiyasidan elektr energiyasini ishlab chiqaradi. Birinchidan, ular shamolning kinetik energiyasini rotorning mexanik energiyasiga, keyin esa elektr energiyasiga aylantiradilar.

Shamol energiyasi eng tez rivojlanayotgan qayta tiklanadigan energiya texnologiyalaridan biridir. IRENA nashri ma’lumotlariga ko‘ra, so‘nggi yigirma yil ichida quruqlikda va dengizda shamol energiyasini ishlab chiqarishning global quvvati deyarli 75 baravar o‘sdi, 1997-yildagi 7,5 GVtdan 2018 yilga kelib taxminan 564 GVtgacha.

Suv energiyasi
Qadimgi Misr va Rim imperiyasida ham suv energiyasi ishlaydigan mashinalarni, shu jumladan tegirmonlarni boshqarish uchun ishlatilgan. O‘rta asrlarda Yevropada arra va sellyuloza-qog‘oz zavodlarida suv tegirmonlari ishlatilgan. XIX asrning oxiridan boshlab suv energiyasi elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun faol foydalanila boshlandi.
Geotermal energiya
Geotermal energiya elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun yer issiqligidan foydalanadi. Tuproqning harorati Yerning yuqori qatlamlarini va yerosti suv omborlarini isitish imkonini beradi. Ular tuproqning geotermal energiyasini kichik quduqlar yordamida qazib oladi – bu katta investisiyalarni talab qilmaydi, ayniqsa, issiq buloqlar yer qobig‘ining yuzasiga yaqin joylashgan hududlarda samarali.
Bioenergiya
Bioyenergiya universaldir. Qattiq, suyuq va gazsimon biomassadan issiqlik, elektr energiyasi va yoqilg‘i ishlab chiqarilishi mumkin. Shu bilan birga, qayta tiklanadigan xomashyo sifatida o‘simlik va hayvon chiqindilaridan ham foydalaniladi.
Oqim energiyasi
To‘lqinlar energiya olishning yana bir usuli hisoblanadi. Ular elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun mas’ul bo‘lgan generatorni aylantiradi. Shunday qilib, elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun to‘lqinli elektr stansiyalari gidrodinamik energiyadan, ya’ni bosimning pasayishi va dengiz to‘lqinlari orasidagi harorat farqidan foydalanadi. Bu boradagi tadqiqotlar hali ham davom etmoqda, biroq mutaxassislarning hisob-kitoblariga ko‘ra, faqat Yevropa qirg‘oqlari yiliga 280 TVt/soatdan ortiq energiya ishlab chiqarishi mumkin, bu Germaniya energiya iste’molining yarmini tashkil etadi.
Dunyoning turli mamlakatlari energiyaga o‘tish rejalarini qanday amalga oshirmoqda?
Dunyo mamlakatlari qayta tiklanadigan energiya manbalariga o‘tish bo‘yicha o‘z oldilariga ulkan maqsadlarni qo‘ygan. Maqsadlar, shuningdek, Parij kelishuvining bir qismiga aylandi – 2030-yilga borib, uglerodsiz yechimlar global chiqindilarning 70 foizdan ortig‘ini tashkil etadigan sektorlarda raqobatbardosh bo‘lishi mumkin. Buni energiyaga o‘tish – ko‘mir iqtisodiyotini qayta tiklanadigan energiya bilan almashtirish jarayoni orqali amalga oshirish rejalashtirilgan. 2020-yilda, pandemiya va iqtisodiy tanazzulga qaramay, ko‘plab shaharlar, mamlakatlar va kompaniyalar dekarbonizasiya rejalarini e’lon qilishda yoki amalga oshirishda davom etdilar.
Hindiston 2021-yilda qayta tiklanadigan energiyani rivojlantirishga eng katta hissa qo‘shishi kutilmoqda. Bu yerda shamol va quyosh energiyasi bo‘yicha qator loyihalarni ishga tushirish rejalashtirilgan.
Yevropa Ittifoqi 2021-yilda quvvatlar o‘sishini prognoz qilmoqda. Bu yerda, hatto pandemiya sharoitida ham Yevropa Ittifoqi tarixidagi iqtisodiy kursning eng katta tuzatishi bo‘lgan Yashil bitim unutilmaydi. Loyihaning maqsadi 2030-yilgacha Yevropa Ittifoqida uglerodsiz makonni yaratishdir. Shu maqsadda issiqxona gazlari chiqindilarini 1990-yil darajasidan 40 foizga qisqartirish, qayta tiklanadigan manbalardan olinadigan energiya ulushini umumiy energiya iste’moli tarkibida 32 foizga yetkazish rejalashtirilgan.
Yevrokomissiya ma’lumotlariga ko‘ra, yillik 260 milliard yevrolik investisiyalar yordamida bu maqsadlarga erishish mumkin bo‘ladi. YeI energiya tizimida qayta tiklanadigan energiyaning ulushi ham doimiy ravishda o‘sib bormoqda. Shunday qilib, 2020-yilning birinchi yarmida Yevropa Ittifoqida elektr energiyasining qariyb 40 foizi qayta tiklanadigan manbalardan ishlab chiqarilgan.

Ayni paytda qayta tiklanadigan energetikani rivojlantirishga sarmoya kiritish bo‘yicha yetakchilar Xitoy, AQSH, Yaponiya va Buyuk Britaniyadir. “BloombergNEF” ushbu ma’lumotlarni kuzatishni boshlaganidan beri shamol, quyosh, bioyoqilg‘i, biomassa va chiqindilar hamda kichik gidroyenergetikaga global investisiyalar deyarli bir darajaga oshdi. Yillik asosda toza energiyaga investisiyalar 20 yil ichida 33 milliard dollardan 300 milliard dollarga oshgan.

Xitoy o‘n yil ichida qayta tiklanadigan energiya uskunalari bo‘yicha yetakchi ishlab chiqaruvchiga aylandi. Avvalo, biz quyosh panellari haqida gapiramiz. Dunyodagi eng yaxshi 10 ta quyosh batareyasi ishlab chiqaruvchisidan yettitasi Xitoy kompaniyalaridir. Umuman olganda, texnologiyalarning rivojlanishi qayta tiklanadigan energiya manbalarining yangi ob’yektlarini qurish xarajatlarini pasaytirdi. Bu Xitoyning 2060-yilga kelib uglerod neytral bo‘lishi to‘g‘risidagi rejalari amalga oshishini tezlashtiradi.
AQSH prezidenti Jo Baydendan ham energiyaga o‘tish yo‘lida jiddiy qadamlar kutilmoqda. U nafaqat mamlakatini Parij kelishuviga qaytardi, balki 2050-yilga borib issiqxona gazlarining sof emissiyasi va 100 foiz yashil energiyaga o‘tish niyatida ekanini ham ma’lum qildi.
Shuningdek, Yaponiya, Janubiy Koreya, Yangi Zelandiya va Buyuk Britaniya 2050-yilgacha faqat TEMdan foydalanishni rejalashtirmoqda. 2020-yil sanoat inqilobidan keyin Buyuk Britaniya elektr tarmog‘i uchun eng “yashil yil” bo‘ldi. Mamlakat 67 kun davomida ko‘mirsiz yashay oldi. Britaniya 2025-yilga kelib an’anaviy energiya manbalaridan voz kechishni rejalashtirmoqda.
Ispaniyada TEM faol rivojlanmoqda – prognozlarga ko‘ra, mamlakatdagi quyosh energiyasi sektori Germaniyadagiga qaraganda ikki baravar tez o‘sadi.
2020-yilda Shotlandiya elektr energiyasining 97 foizini qayta tiklanadigan manbalardan oldi. Ishlab chiqarilgan “yashil” energiya yordamida 7 milliondan ortiq xonadonning elektr energiyasiga bo‘lgan ehtiyojini qondirish mumkin bo‘ldi. Shotlandiya 2030-yilga kelib uglerod gazidan neytral bo‘lishni rejalashtirmoqda.
Xuddi shu yil Avstriya uchun an’anaviy energiyadan butunlay voz kechish vaqti sifatida tanlandi va Saudiya Arabistoni 2030-yilgacha elektr energiyasining 50 foizini TEMdan olishni rejalashtirgan.
Reykyavikdagi geotermal energiya va Berlin uchun quyosh panellari
Dunyo bo‘ylab alohida shaharlar ham iqlimdan neytral bo‘lishga intilmoqda. CDP ma’lumotlariga ko‘ra, dunyoda statistika yuritiladigan 570 dan ortiq shaharlarning 100 dan ortig‘i elektr energiyasining kamida 70 foizini qayta tiklanadigan manbalardan – suv, geotermal, quyosh va shamol energiyasidan oladi.
Misol uchun, Burlington (Vermont, AQSH) allaqachon elektr energiyasining 100 foizini shamol, quyosh, suv va biomassadan oladi. Reykyavikning barcha elektr energiyasi gidroelektr va geotermal manbalardan olinadi. 2040-yilga kelib poytaxtdagi barcha jamoat va xususiy transportlar qazib olinadigan yoqilg‘idan xoli bo‘lishi kerak.
Shveysariya Bazel shahri uchun qayta tiklanadigan manbalardan olinadigan energiya 100 foiz o‘zining energiya ta’minoti kompaniyasi tomonidan ta’minlanadi. Elektr energiyasining katta qismi gidroyenergetikadan, 10 foizi esa shamoldan olinadi. 2017 yil may oyida Shveysariya qayta tiklanadigan energiya foydasiga atom energetikasidan voz kechish yoqlab ovoz berdi.
Jahon poytaxtlari ham chetda turmaydi. Masalan, Berlin Senati Germaniya poytaxti “Masterplan Solarcity” quyosh energetikasini rivojlantirish bo‘yicha chora-tadbirlar rejasini tasdiqladi. Shaharning umumiy rivojlanish strategiyasiga muvofiq, Berlinda 2050-yilga kelib iqlim neytral bo‘lishi kerak. 2018-yil oxirida shaharda quyosh elektr stansiyalari ishlamoqda, ular elektr energiyasining 0,7 foizini qoplagan, 2050-yilga kelib esa shahar energiya iste’molining 25 foizi quyosh energiyasi hisobiga ta’minlanadi.
“Biz Berlinda qayta tiklanadigan energiyani kengaytirishga yordam beramiz. Hozirda poytaxt Senatida ikkita qonun loyihasi ko‘rib chiqilmoqda. Quyosh energiyasi to‘g‘risidagi qonun uy egalarini tomlarga quyosh tizimlarini o‘rnatishga majbur qiladi. Atrof-muhit va iqlim ma’muriyatining qonun loyihasi 2023-yildan boshlab jamoat binolarida quyosh energiyasidan foydalanishni majburiy e’tib belgilaydi. Bu Berlinning CO2 emissiyasini keskin kamaytiradi”, dedi Berlin Senatidagi Yashillar fraksiyasi rahbari Silke Goyebel.
Qayta tiklanadigan energiyaga sarmoya kiritish orqali biznes qanday qilib ijobiy imij yaratadi?
Dunyo bo‘ylab kompaniyalar o‘z strategiyalarini yaratmoqda va ma’lum vaqt oralig‘ida erishmoqchi bo‘lgan yashil maqsadlarni aniqlamoqda. Albatta, TEMdan foydalanish nafaqat kompaniyalar uchun ijobiy imij yaratishga yordam beradi, balki elektr energiyasi xarajatlarini ham kamaytiradi.
Shunday qilib, yangi “Facebook” serverlari, shuningdek, “General Motors” quyosh elektr stansiyasidan energiya oladi. U Kentukki shtatida keng ko‘lamli “Green Invest” dasturi doirasida qurilmoqda.
IKEA qayta tiklanadigan manbalardan 2030-yilga kelib iste’mol qilganidan ko‘ra ko‘proq elektr energiyasi ishlab chiqarishni maqsad qilgan. 14 mamlakatdagi do‘konlarda 920 ming quyosh panellari, shuningdek, 530 dan ortiq shamol turbinalari mavjud. IKEA’ning bosh kompaniyasi bo‘lgan “Ingka” qayta tiklanadigan energiya manbalarining turli loyihalariga taxminan 2,8 milliard dollar sarmoya kiritdi va 1,7 GVt quvvatga ega bo‘ldi. Shuningdek, shamol stansiyalari va quyosh elektr stansiyalari qurilishiga sarmoya kiritishda davom etadi.
BACF kimyoviy konserni asta-sekin qayta tiklanadigan energiya manbalariga o‘tadi, shuningdek, shamol stansiyalariga sarmoya kiritishni rejalashtirmoqda.
“Intel” shamol, quyosh, suv va biomassadan quvvat oladi. 2012 yildan beri kompaniya 2000 ta energiya tejash loyihasiga 185 million dollar sarmoya kiritdi va korporasiya tomonidan AQSH va Yevropa Ittifoqida iste’mol qilinadigan elektr energiyasining 100 foiz qayta tiklanadigan energiya manbalaridan olinadi.
“Apple” ham uglerod neytral bo‘lishni maqsad qilgan. U bir nechta quyosh fermalarini sotib oldi va ma’lumotlar markazlarini barqaror energiya bilan ta’minladi. 2018-yildan boshlab barcha Apple chakana savdo do‘konlari, ofislari va ma’lumotlar markazlari 100 foiz qayta tiklanadigan energiya bilan ta’minlanadi.
“Microsoft” har yili dasturiy ta’minotni ishlab chiqish, ma’lumotlar markazlari faoliyati va ishlab chiqarishda 1,3 milliard KVt/soatdan ortiq yashil energiyadan foydalanadi. Kompaniya 2030-yilgacha uglerod chiqindilarini 75 foizga kamaytirishga va’da berdi.