Xorazm viloyati misolidamobil aloqa tayanch stansiyalari barqaror energiya manbalarining tahlili

XORAZM VILOYATI MISOLIDAMOBIL ALOQA TAYANCH STANSIYALARI BARQAROR ENERGIYA MANBALARINING TAHLILI
¹Matyokubov Oʻ.K. Muradov M.M. Djumaniyazov O.B.
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Urganch filiali.
Annotatsiya:Ushbu maqolada Xorazm viloyatida joylashgan mobil aloqa tayanch stansiyasini barqaror energiya manbalari bilan ta’minlanishining tahlili olib borilgan. Tayanch stansiyanibarqaror energiya bilan ta’minlashda qayta tiklanuvchan energiyamanbalaridan foydalanish xolatlari koʻrib chiqilgan.
Kalit soʻzlar: Energiya samaradorligi, gibrid energiya, tayanch stansiya, barqaror energiya manbalari, quyosh panellari, shamol generatori.
Hozirgi tobora rivojlanayotgan axborot-kommunikatsiyatexnologiyalarioldidaturganasosiymuammolardanbiritelekommunikatsiyatarmoqlaridaenergiyasarfinikamaytirishhisoblanadi. Tahlillar shuni ko’rsatadiki mobil aloqa tizimlaridagi asosiy iste’molchilar –tayanch stansiyalaridir (TS). Bugungi kunga kelib elektr energiyasining katta qismi qazib olinadigan yoqilgʻi hisobidan olinmoqda.Ma’lumki bunga katta xarajatlar talab qilinadi va bu energiya narxini ham sezilarli darajada oshiradi.Shu bilan bir qatorda yoqilgʻining yonishi karbonat angidrid gazlarini keltirib chiqaradi, bu esa iqlim oʻzgarishiga bevosita ta’sir qiladi.Shularni e’tiborga olgan holda mobil aloqa tarmoqlarida energiya tejaydigan tarmoqlarni loyihalash lozim. Ishonchli va uzluksiz elektr ta’minotini tashkil etish uyali aloqa foydalanuvchilari va aloqa operatorlari xizmat koʻrsatishda uzilishlarga duch kelmasligini ta’minlash uchun tarmoqdan tashqari TSlarni quvvatlantirishda e’tiborga olinishi kerak boʻlgan muhim talabdir. Yillar davomida tarmoqdan tashqari TS maydonlarini quvvatlantirish dizel va benzin generatorlari kabi yakka tartibda yoki qayta tiklanadigan energiya manbalari (masalan, energiyani saqlaydigan yoki saqlamaydigan gibrid quyosh panellari-dizel elektr taʼminoti tizimlari) kabi tipik elektr taʼminoti yechimlari yordamida amalga oshirildi. Bunday elektr ta’minoti yechimlari ayniqsa, TSni quvvatlantirish uchun tarmoqqa ulanishni kengaytirish iqtisodiy jihatdan samarador boʻlmagan yokiuzliksiz elektr energiyasini ta’minlash uchun elektr ta’minotiuzluksiz boʻlmagan hududlarda qulaydir[1-4].
Xorazm vohasi keskin kontinental iqlimi bilan respublikamizning boshqahududlaridan ajralib turadi. Viloyat iqlimi yoz kunlarida harorat 50-60 darajagacha koʻtariladi, shamol esa sekundiga 5-20 metrgacha esadi.Yillik oʻrtacha havo harorati 25 darajagacha issiq, shamol esa 8-10 m/s gacha esadi. Quyosh nurlari har yili yerga juda katta energiya, ya’ni kvt/soatga teng energiya olib keladi. Bu energiyaning 60 foizi yer atmosferasi, 25,5 foizi okean va dengiz, 14,5 foizi quruqlikni isitishga sarf boʻladi. Bundan 2,5 foizi shamolning mexanik energiyasiga, 0,14 foizi daryolar harakatining mexanik energiyasiga, 0,12 foizi turli xil yoqilgʻi oʻtin, torf, toshkoʻmir, neft va yonuvchi slanetsning kimyoviy energiyasiga aylanadi. Yerning koʻndalang qismi yuzasi 127,6 ekanligini eʻtiborga olsak, yerga tushadigan quyosh nurining energiyasi 176,6 kVt, demak bir yilda yerga 1,56 kVt/soat  1,6 kVt soat quyosh energiyasi tushadi .

1-rasm. Xorazm viloyatidagi mart-aprel oylaridagi 30 kunlik ob-xavo ma’lumoti
Shamol elektrostansiyasi (SHES) — shamol oqimining kinetik energiyasini elektr energiyasiga aylantiruvchi qurilma. SHES — hamol dvigateli, elektr toki generatori, generator va dvigatelning ishini boshqaruvchi avtomatik qurilma xamda ular oʻrnatiladigan inshootlardan iborat.Shamol elektrostansiyasidan, koʻpincha, shamol oqimining oʻrtacha yillik tezligi yuqori (5 m/sek dan katta) boʻlgan va markazlashtirilgan elektr taʼminot tarmoqlaridan uzoqda joylashgan hududlarda (masalan, Oʻrta Osiyoda — dasht, choʻl va chala choʻllarda) elektr energiyasi manbai sifatida foydalaniladi. Shamol generatorlarida kuniga 8 kVt dan 1,2 mVt gacha quvvatli elektr energiyasi hosil qilish mumkin.Tayanchstansiyalarniqaytatiklanadiganenergiyamanbalari (quyoshvashamolenergiyasidanfoydalanish) bilanquvvatlantirishboʻyichatadqiqotlarkengrivojlanmoqda. Bunda tayanch stansiyalarning bir qismi faqat qayta tiklanadigan energiya bilan ta’minlanadi, boshqalari esa faqat mahalliy elektr energiya tarmogʻiga ulanadi. Tayanch stansiyalarda qayta tiklanadigan energiya manbalaridan foydalangan holda energiyani tejab qolish mumkin. Bundan tashqari qayta tiklanadigan elektr energiyasidan foydanganda tabiatga xech qanday ta’siri boʻlmaydi [6].

2-rasm. Shamol generatori va quyosh panellarining energiyalarini boshqarish tizimi.
Shamol generatori tizimi.Ushbu tizim shamol tezligini mexanik, keyin esa elektr energiyasiga aylantirish orqali energiya ishlab chiqaradi. Shamolning kinetik energiyasi tarkibidagi quvvat bilan ifodalanadi [3]:

Bu yerda A – shamol bosib oʻtgan maydon, -havo zichligi va V-shamol tezligi.

Bu yerda - shamol turbinasining ishlash koeffitsienti,Bertsga koʻra =0593.
Shamol trubinasi tomonidan ishlab chiqarilgan energiya miqdori quyidagicha boʻladi:

Quyosh panellari tizimi.Quyosh panellaritizimidaenergiyahosilqilishuchunketma-ket/parallelboʻlgankoʻplaboʻzarobogʻlanganquyoshbatareyalaridantashkiltopganmodullarbir-biribilanulanadi. Quyosh panellaridanhosilboʻlganenergiya quyidagi formula orqali hisoblanadi:

Bu erda A –quyosh batareyasining umumiy maydoni( ), – modul samaradorligi(0.111), - qadoqlash omili(0.9), - quvvatni sozlash samaradorligi (0.86), va I- soatlik nurlanish( )(7).
3-rasm. Tayanch stansiyaning 30 kunlik energiya iste’molini qayta tiklanuvchan energiya manbalaridan olingan energiya miqdori bilan solishtirish
Xorazm viloyatida oʻtkazilgan tajribaga FD Series shamol generatori(6 m/s tezlikda 260 Vt quvvat ishlab chiqaradi) TSda oʻrtacha soatiga 2 kVt energiya ishlab chiqardi.Shamol tezligi yaxshi boʻlgan kunlarda energiya ishlab chiqarish soatiga3.2 kVtgacha koʻtarildi.Shamol generatori soatiga oʻrtacha 2 kVt energiya ishlab chiqarsa,bir kunda oʻrtacha 96.8kVt energiya ishlab chiqarishi tajriba orqali aniqlandi. Quyosh panellari orqali oʻtkazilgan tajribada quyoshdan olgan energiya miqdori oʻrtacha 3.8 kVt/soatdan 9 kVt/soatgacha koʻtarildi. 36 ta quyosh panellari orqali bir oyda 4 752 kVt energiya ishlab chiqardi (3-rasm).
Xulosa
TSning kunlik energiya iste’moli oʻrtacha 144 kVt ekanligini hisobga olsak, SHESidan olgan energiya miqdori TSni uzliksiz energiya bilan ta’minlay olmasligi ma’lum boʻldi. Olingan natijalarga asosan quyosh panellari orqali olingan energiya ham ob-xavoga bogʻliqligini koʻrish mumkin. Xozirgi kunda tayanch stansiya mahalliy energiya manbalarisiz qayta tiklanuvchan energiya manbalari bilan ta’minlanmoqda. TSniuzluksiz energiya bilan ta’minlashda gibrid tizimdan foydalanish kerakligini tavsiya etiladi.
Mobil aloqa tizimlarida qayta tiklanuvchan energiya manbalarini qoʻllash orqali quyidagi natijalarga erishish mumkin:
• tarmoq xizmatlari narxining pasayishi;
• tabiiy energiyadan oqiloni foydalanishni;
• energiya uzilishlarini oldini olish;
• ortiqcha energiya sarfini kamaytirishi orqali tabiatga keltiriladigan zararlarni kamaytirish;
• iqlim oʻzgarishlariga taʻsirni kamaytirish.
Mobil aloqa tayanch stansiyalari energiya tizimini barqarorlashtirish boʻyicha kelajagi istiqbolli yoʻnalishlar sifatida katta stansiyalarni kichik stansiyalarga almashtirish, stansiyalarda qayta tiklanuvchan energiya manbalaridan foydalanish va tayanch stansiyalar energiya tizimida superkondensatorlarni qoʻllash kabi bir qator usullarni keltirish mumkin[8-10].