EVALUATION OF ECOLOGICAL EFFICIENCY OF MICROHPP

Ushbu maqolada mikroGESlarning ekologik tahlili sifatida CO2emissiyasiga ta‘siri o‘rganilgan hamda ko‘mir va boshqa qazilma yoqilg‘ilariningcheklanganligi, to‘g‘on qurishni talab qilmaydigan mikroGESning afzalligi keltirilgan.Bundan tashqari, maqolada elektr energiyasini ishlab chiqarish IES va mikroGESbilan solishtirganda mikroGES orqali ishlab chiqarish atmosferaga chiqayotgan CO2kamayishiga olib kelishi tadqiq etilgan.

DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.13989460

MIKROGESLARNING EKOLOGIK SAMARADORLIGINI BAHOLASH

Farg‘ona politexnika instituti Akmaljon QUCHQAROV Elektronika va asbobsozlik kafedrasi dotsenti, PhD Farg‘ona politexnika instituti Omadjon URISHEV Elektronika va asbobsozlik kafedrasi tayanch doktoranti Namangan muhandislik-qurilish Yoqutxon YOQUBJANOVA instituti Mehnat muhofazasi va ekologiya kafedrasi katta o‘qituvchisi

Annotatsiya: Ushbu maqolada mikroGESlarning ekologik tahlili sifatida CO2 emissiyasiga ta’siri o‘rganilgan hamda ko‘mir va boshqa qazilma yoqilg‘ilarining cheklanganligi, to‘g‘on qurishni talab qilmaydigan mikroGESning afzalligi keltirilgan. Bundan tashqari, maqolada elektr energiyasini ishlab chiqarish IES va mikroGES bilan solishtirganda mikroGES orqali ishlab chiqarish atmosferaga chiqayotgan CO2 kamayishiga olib kelishi tadqiq etilgan.

Kalit so‘zlar: mikroGES, karbonat angidrid (CO2), tabiiy gaz, ko‘mir, neft.

ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МИКРОГЭС Акмалжон КУЧКАРОВ Доцент кафедры Электроника и приборостроение Ферганский политехнический институт, PhD Омаджон УРИШЕВ Докторант кафедры Электроника и приборостроение Ферганский политехнический институт Якутхан ЯКУБЖАНОВА Старший преподаватель кафедры охраны труда и экологии Наманганский инженерно-строительный институт

Аннотация: В данной статье рассмат­ ривается в качестве экологического анализа влияние микрогидроэлектростанций на выбросы CO₂, представлены преимущества микрогидроэлектростанций, не требующие строительства плотин, также ограниченность угля и другого ископаемого топлива. Кроме того, в статье исследовано, влияние выработки электроэнергии микро­гидро­элетростанциями к снижению выбросов CO₂ в атмосферу по сравнению с тепловой электростанцией.

EVALUATION OF ECOLOGICAL EFFICIENCY OF MICROHPP Akmaljon QUCHQAROV Associate Professor of the Electronics and Instrumentation Department of Fergana Polytechnic Institute, Ph.D Omadjon URISHEV Doctoral student of the Electronics and Instrumentation department of Fergana Polytechnic Institute Yoqutkhan YOQUBJANOVA Senior teacher of the Department of Labor Protection and Ecology of Namangan Engineering and Construction Institute

Abstract: This article examines the environmental impact of micro-HPPs in terms of CO2 emissions and highlights the advantages of micro-HPPs, considering the limited availability of coal and other fossil fuels and the fact that micro-HPPs do not require dam construction. In addition, the article studies the reduction of atmospheric CO2 emissions when producing electricity through micro-HPPs compared to traditional thermal power plants.

PRINT ISSN 3060-4672 O‘ZBEKGIDROENERGETIKA

VOLUME 6 | ISSUE 2 | 2024 УЗБЕKГИДРОЭНЕРГЕТИКА UZBEKHYDROPOWER

Ключевые слова: микроГЭС, угле­кислый Keywords: microHPP, carbon dioxide газ (СО2), природный газ, уголь, нефть. (CO2), natural gas, coal, oil.

Qayta tiklanadigan energiya bo‘yicha moliyaviy subsidiyalar tufayli mamlakatimizda mikroGES rivojlanishida o‘sish kuzatildi. O‘zbekistonda mikroGESlar qurish uchun 250 ta istiqbolli uchastka aniqlangan. Hisob-kitoblarga ko‘ra, ular yiliga 675 mln kVt-soat elektr energiyasi ishlab chiqarish imkoniyatiga ega bo‘ladi. So‘nggi yillarda gidroenergetika yo‘nalishida 500 mln dollarlik 27 ta loyiha amalga oshirilib, qo‘shimcha 260 megavattli quvvatlar yaratildi. “O‘zbekgidroenergo” AJ tizimidagi stansiyalarning umumiy quvvati 2 ming megavattdan oshdi. Bu bilan yiliga 2 mlrd kub metr tabiiy gaz tejalmoqda. Joriy yilda197 megavattli 7 ta loyiha va 10 ta mikro gidroelektr stansiya ishga tushi­ rilishi rejalashtirilgan. Yana 438 megavattli 8 ta istiqbolli loyiha va 50 ta mikroGES qurish bo‘yicha ishlar boshlanadi [1]. Bundan tashqari, keyingi yillarda gidroenergetika sohasida umumiy qiymati 500 million dollarlik 27 loyiha amalga oshirilib, qo‘shimcha 260 megavatt ishlab chiqarish quvvati yaratildi. Shuningdek, Respublika boʻylab mikro GESlar yaratish boʻyicha loyihalar amalga oshirilib, ular yiliga 675 million kVt/soat elektr energiyasi ishlab chiqarish va 200 million kub metr gazni tejash imkonini beradi [2]. Shu bilan birga, mikroGESlar ishlash jarayonida atrof-muhitni muhofaza qilish qoidalari talablariga javob berishi kerak [3-4]. Umuman olganda, jahonda GES orqali elektr energiyasi ishlab chiqarilishi suv ekologiyasiga ta’siri [5] va keyingi bosqichda suv to‘g‘onlari joylariga cho‘kindi jinslarning to‘planishi [6] va baliq o‘tish joylari to‘silib qolishining [7] oldini olish uchun tadqiqotlar olib borilgan. Texnologiyaning rivojlanishi bilan gidroenergetika past bosimlarda ham (10-metrgacha) samarali bo‘lgan mikroGESlar foydalanishga topshirilmoqda [8]. Hozirda kichik GES va mikroGES lar odatda tarmoqdan uzoqda joylashgan kichik korxona yoki qishloq aholisini elektr energiyasi bilan ta’minlaydi [9 -10]. Ushbu maqolaning maqsadi Marhamat mikroGES misolida elektr energiyasi mikroGES orqali ishlab chiqarilganda qazib olingan foydali qazilmalarning tejalishi va yoqilg‘ilarning atrof-muhitga CO2 chiqishini kamaytirishiga asoslangan.

So‘nggi paytlarda butun dunyoda ekologik vaziyat va atrof-muhitni muhofaza qilish muammosi muhokama qilinmoqda. Havoni ifloslantiruvchi manbalarga qazib olinadigan yoqilg‘ilarning yonishi, qishloq xo‘jaligi faoliyati va tog‘-kon sanoatlari sabab bo‘ladi. Atmosferani eng keng tarqalgan va eng og‘ir ifloslantiruvchi moddalari karbonat angidrid, oltingugurt dioksidi, azot oksidi va changdir [11].

Yillik CO2 emissiya ko‘rsatkichlari ko‘pincha mamlakatlarning iqlim o‘zga­ rishiga qo‘shgan hissasini solishtirish uchun ishlatiladi.

O‘ZBEKGIDROENERGETIKA PRINT ISSN 3060-4672 30 УЗБЕKГИДРОЭНЕРГЕТИКА UZBEKHYDROPOWER VOLUME 6 | ISSUE 2 | 2024

1-rasm. Jahonda 2022-yilda CO₂ emissiyasi miqdori [12].

1-rasmda dunyo global oʻzgarishlar ma’lu­motlari loyihasi laboratoriyasi-ning ma’lumotlari (Our World In Data is a project of the Global Change Data Lab) keltirilgan. Bu ko‘rsatkichlar ishlab chiqarish yoki hududiy emissiyalarga, ya’ni qazib olinadigan yoqilg‘ilarni yoqish yoki mamlakat chegaralaridagi sement ishlab chiqarishdan chiqadigan chiqindilar asoslangan. Bu ko‘rsatkichlar umumiy issiqxona gazlari uchun emissiyasiga emas balki CO2 emissiyasiga qaratiladi.

2-rasm. Jahonda yoqilg‘i turlari tomonidan chiqarilgan CO₂ emissiyasi [12]. Yuqoridagi 2-rasmda CO2 emis­ siyasi chiqindilarining yoqilg‘i turlari bo‘yicha ko‘mir, neft, gaz, sement va olov yoqishdan CO2 chiqindilari taq­ simlanishini ko‘rish mumkin. 2022-yilda energiya bilan bog‘liq CO2 emissiyasi 0,9% ga oshdi. Umumiy ko‘rsatkich 36,8 gigaton (Gt)dan yuqori. Eng katta o‘sishni Osiyo mamlakatlari 4,2 foizga (+206 million tonna) va AQSh 0,8 foizga (+36 million tonna) qayd etgan. Lekin 2022-yilda Yevropada - 2,5% ga (-70 million tonna) kamaydi [13]

3-rasm. O‘zbekistonda yoqilg‘i yonishi va sanoat ishlab chiqarishi orqali chiqarilgan CO2 emissiyasi [14] CEIC tayyorlagan hisobotga ko‘ra, O‘zbekistonda CO2 emissiyasi ma’lumotlari 2002-yilda 128 348 667 million tonna darajadagi eng yuqori ko‘rsatkichga yetgan va 2013-yilda 103 354 395 million tonna darajada past bo‘lgan [15].

Natijalar va muhokamalar. Elektr energiya mikroGES orqali ishlab chiqarilganda qazib olinadigan yoqilg‘ilarning tejalishi va atrof-muhitga karbonat chiqishining oldini olish

PRINT ISSN 3060-4672 O‘ZBEKGIDROENERGETIKA

VOLUME 6 | ISSUE 2 | 2024 УЗБЕKГИДРОЭНЕРГЕТИКА UZBEKHYDROPOWER

mumkin. Masalan, Marhamat mikroGESning 3 xil ishlab chiqarish quvvatida yuqori (50 kVt), o‘rtacha (25 kVt), past (10 kVt) ishlab chiqarish quvvatlarida o‘rganildi (1-jadval). MikroGESda yillik ishlab chiqarilgan quvvat orqali tejab qolinadigan foydali qazilmalar miqdorini aniqlaymiz:

TJQ – tejab qolinadigan foydali qazilma miqdori. M – bir kilovatt elektr energiyasi ishlab chiqarish uchun foydalanilgan foydali qazilma miqdori. (kg, l, m3 ...) P – MikroGES da ishlab chiqargan quvvat (kVt). n – yillar soni. 2023-yil holatiga jahon energiya ishlab chiqaruvchilari tomonidan bir kilovatt/soat (kVt/soat) elektr energiyasi ishlab chiqarish uchun foydalanilgan ko‘mir, tabiiy gaz va neft yoqilg‘ilarining yillik o‘rtacha miqdori quyidagicha:

1. Ko‘mir bilan ishlaydigan elektr stansiyasiga, odatda, 1 kVt. soat elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun o‘rtacha 0,51 kilogramm (kg) ko‘mir kerak bo‘ladi [16].

Demak, 1 yilda Marhamat mikroGES 3 bosqichdagi, ya’ni (1-jadvalga asosan) yuqori 165 240 kg, o‘rta 82620 kg va past 33 048 kg ko‘mirni ishlab chiqarish quvvatida tejaydi.

2. Yuqori samarali tabiiy gaz elektr stansiyasi 1 kVt. soat elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun o‘rtacha 0,25 m3 gaz talab qiladi [16].

Demak, 1 yilda Marhamat mikroGES 3 bosqichdagi elektr energiyasi ishlab chiqarish quvvatida (1-jadvalga asosan) ya’ni yuqori 81 000 m3, o‘rta 40 500 m3 va past 16 200 m3 tabiiy gazni tejaydi.

3. Neft yoqilg‘isi va neft koksi bilan ishlaydigan elektr stansiyasiga 1 kVt. soat elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun o‘rtacha 0,3 litr neft yoqilg‘isi va 0,38 kilogramm neft koksi kerak bo‘ladi [17].

O‘ZBEKGIDROENERGETIKA PRINT ISSN 3060-4672 32 УЗБЕKГИДРОЭНЕРГЕТИКА UZBEKHYDROPOWER VOLUME 6 | ISSUE 2 | 2024

1 yilda Marhamat mikroGES yillik ishlab chiqarish orqali 97 200 litr neft yoqilg‘isi va 123 120 kg neft koksini tejaydi.

1-jadval. Marhamat mikroGES elektr energiyasi ishlab chiqarish quvvatida foydali qazilmalarni tejashi

Tejaladigan Bir Tejaladigan Tejaladigan Tejaladigan Marhamat neft yilda ko‘mir tabiiy gaz neft koksi mikroGES quvvati yoqilg‘isi kVt/y (kg) (m3) (kg) (litr)

Yuqori ishlab 324 000 165 240 81 000 97 200 123 120 chiqarish quvvati

O‘rtacha ishlab 162 000 82 620 40 500 48 600 61 560 chiqarish quvvati

Past ishlab 64 800 64 800 16 200 19 440 24 624 chiqarish quvvati

4-rasm. Marhamat tumanidagi 50 kVt quvvatga ega mikroGES orqali elektr energiya ishlab chiqarilganda yillik foydali qazilmalarni tejashi Energiya ishlab chiqarish dun­ yodagi barcha CO2 chiqindilarining 72% ni ishlab chiqaradi [18]. Karbonat angidrid (CO2) emissiyasi global iqlim o‘zgarishining asosiy omili hisoblanadi va uni sekinlashtirish va eng yomon oqibatlarning oldini olish uchun qayta tiklanuvchi energiya manbalarining, jumladan, mikroGESlarning o‘rni muhim.

Yuqoridagi 1-jadvalga asosan tejalgan foydali qazilmalar orqali Marhamat mikroGES bir yilda atmosferaga CO2 chiqishi oldini olishini hisoblaymiz:

PRINT ISSN 3060-4672 O‘ZBEKGIDROENERGETIKA

VOLUME 6 | ISSUE 2 | 2024 УЗБЕKГИДРОЭНЕРГЕТИКА UZBEKHYDROPOWER

Bu yerda: E – Atrof-muhitga chiqayotgan CO2 miqdori. TJQ – Marhamat mikroGESda elektr energiyasi ishlab chiqish orqali tejalgan foydali qazilma. M1- Elektr stansiyasida yoqilg‘i sifatida foydali qazilma turiga qarab yonilg‘i yoqilganda atrof-muhitga chiqayotgan CO2 miqdori. ( 1 kg , 1 m3,1 litr) Ko‘mirni yoqish paytida chiqariladigan CO2 miqdorini aniqlaymiz. Ko‘mirni yoqish paytida chiqariladigan CO2 miqdori bir qancha omillarga jumladan, ko‘mir turiga va elektr stansiyasining samaradorligiga bog‘liq. Hisob-kitoblarga ko‘ra 1 kilogramm ko‘mirni yoqish odatda atmosferaga 2,42 kilogramm karbonat angidridni (kg/CO2) chiqaradi [19].

. Tabiiy gazni yoqish paytida chiqariladigan CO2 miqdorini aniqlaymiz. Tabiiy gazni (CH4) yoqishda elektr stansiyasining CO2 chiqariladigan miqdori har 1 m3 gaz uchun 1,85 kilogramm karbonat angidrid (kg/CO2)ni tashkil qiladi [19].

Marhamat mikroGES yil davomida ishlashi orqali 165 240 kg ko‘mir, 81 000 m3 tabiiy gaz, 97 200 litr neft yoqilg‘isi va 123 120 kg neft koksini tejaydi. Bundan tashqari, mikroGES yil davomida ko‘mirdan foydalanib elektr energiya olishda ajralib chiqadigan 399 880 kg CO2 va tabiiy gazdan foydalanib elektr energiya olishda ajralib chiqadigan 305 694 kg CO2 atrof muhitga chiqishini oldini oladi. Shu sababli ekologik toza va ishonchli qayta tiklanuvchi energiya manbalariga kiruvchi mahalliy mikroGES qurilmasini ishlab chiqish va loyihalash zaruruyati paydo bo‘lmoqda.