Залив Кара-Богаз-Гол как «солнечный пруд» и его энергетические характеристики

В статье рассмотрены солнечные энергетические ресурсы залива Кара-Богаз-Гол как «солнечного пруда». С использованием разработанных физических и математических методов определены его тепловые энергетические потенциалы аккумулирования солевых отложений залива для создания и использования энергетических технологий в отраслях промышленности. Оценены тепловые энергетические характеристики для внедрения раз- личных солнечных энергетических аккумулирующих технологий. По предварительным расчетам, КПД солнечного водоема составляет зимой  1,14  %,  летом  1,46  %.  Солнечный энергетический потенциал преобразования в  тепловую  энергию  меняется  в  пределах от 40 до 70 % в зависимости от сезона года. Средняя температура на солевой поверхности дна водоема составляет: в летний период – от 55,04 до 79,8 °С, в зимний – от 20,0 до 25,6 °С. Полученные научные результаты могут быть использованы при разработке проектно- сметной документации, составлении технико-экономического обоснования для создания различных солнечно-энергетических технологических комплексов в зоне Каспийского региона, которые будут содействовать укреплению энергетической безопасности, развитию энергетических систем и производству автономных технологических установок, оборудования на основе солнечной энергии, что снизит энергопотребление органического топлива и улучшит экологическую обстановку в регионе Кара-Богаз-Гола.

1. Бердымухамедов, Г. М. Туркменистан на пути достижения целей устойчивого развития /

2. Г. М. Бердымухамедов. Ашхабад: Туркменская государственная изд. служба, 2018. 468 с.

3. Бердымухамедов, Г. М. Электроэнергетическая мощь Туркменистана / Г. М. Берды- мухамедов. Ашхабад: Туркменская государственная изд. служба, 2022. 130 с.

4. Пенджиев, А. М. Экоэнергетические ресурсы возобновляемых источников энергии /

5. А. М. Пенджиев. М.: Русайнс, 2023. 400 c.

6. Седнин, А. В. Проблемы развития гибридных систем теплоснабжения / А. В. Седнин, К. М. Дюсенов // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2024. Т. 67, № 2. С. 173–188. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2024-67-2-173-188.

7. Прогнозирование часов пик энергопотребления региональных энергосистем / С. Р. Саи- тов [и др.] // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2024. Т. 67, № 1. С. 78–91. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2024-67-1-78-91.

8. Письменная, У. Е. Устойчивые энергетические трансформации: нивелирование негатив- ных экстерналий / У. Е. Письменная, Г. С. Трипольская // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2020. Т. 63, № 4. С. 312–327. https://doi.org/10. 21122/1029-7448-2020-63-4-312-327.

9. Солнечная энергетика: учеб. пособие для вузов / В. И. Виссарионов, Г. В. Дерюгина, В. А. Кузнецова, Н. К. Малинин; под общ. ред. В. И. Виссарионова. М.: Изд. дом МЭИ, 2008. 276 с.

10. Даффи, Д. А. Тепловые процессы с использованием солнечной энергии / Д. А. Даффи, У. А. Бекман. М.: Мир, 1977. 429 с.

11. Дубковский, В. Использование солнечных прудов в комбинированных энергоустановках /

12. В. Дубковский, А. Денисова // Экотехнологии и ресурсосбережение. 2000. № 2. С. 11–13.

13. Стребков, Д. С. Основы солнечной энергетики / Д. С. Стребков; под ред. П. П. Безруких. М.: САМ Полиграфист, 2019. 326 с.

14. Кара-Богаз-Гол: как все были уверены, что именно это озеро убивает Каспийское море // Энциклопедия географа. URL: https://enciclopediya-geografa.ru/puteshestviya/6016-kara-bogaz- gol-kak-vse-byli-uvereny-chto-imenno-eto-ozero-ubivaet-kaspiyskoe-more.html https://enciclo pediya-geografa.ru/puteshestviya/6016-kara-bogaz-gol-kak-vse-byli-uvereny-chto-imenno-eto- ozero-ubivaet-kaspiyskoe-more.html.

15. Некоторые результаты теоретического и экспериментального исследования теплово- го режима соляного солнечного бассейна / Ю. У. Умаров, JI. H. Тесленко, В. Н. Елисеев, Г. Я. Умаров // Гелиотехника. 1973. № 2. С. 37–42.

16. Анализ тепловых характеристик и конвективной устойчивости солнечного пруда / О. С. Попель, С. Е. Фрид, Е. М. Шелков [и др.] // Тр. Европейского симпозиума по солнечной энергии. Варна, НРБ. 13–17 сентября 1983. С. 27.

17. Попель, O. C. Исследование систем теплоснабжения на основе солнечных прудов: дис. ... канд. техн. наук: 05.14.08 / О. С. Попель; АН ССС. Ин-т высоких температур. М.: ИВТАН, 1988.

18. Перспективы строительства опытно-промышленного солнечного пруда в Крыму / О. С. Попель, Н. М. Сонина, Л. А. Яскин, И. А. Зенкова // Энергетическое строительство. 1992. № 2. С. 9–14.

19. Kosarev A.N. Kara-Bogaz-Gol Bay: Physical and Chemical Evolution / A. N. Kosarev,

20. A. G. Kostianoy, I. S. Zonn // Aquatic Geochemistry. 2009. Vol. 15. P. 223–236. https://doi.org/10.1007/s10498-008-9054-z.

21. Dickinson, W. C. Shallow Solar Ponds for Industrial Process Heat: the ERDA–SOHIO project (No. UCRL-78288; CONF-760821-4) / W.C. Dickinson, A. F. Clark, A. Iantuono. California Univ., Livermore (USA). Lawrence Livermore Lab., 1976.

22. Kudish, A. I. Compact Shallow Solar Pond Hot Water Heater / A. I. Kudish, D. Wolf // Solar Energy. 1978. Vol. 21, № 4. P. 317–322. https://doi.org/10.1016/0038-092x(78)90008-7.

23. Sodha, M. S. Physics of Shallow Solar Pond Water Heater / M. S. Sodha, J. K. Navak,

24. S. C. Kaushik // International Journal of Energy Research. 1980. Vol. 4, No 4. P. 323–337. https://doi.org/10.1002/er.4440040404.

25. Sodha, M. S. Shallow Solar Pond Water Heater: an Analytical Study / M. S. Sodha, G. N. Ti- wari, J. K. Nayak // Energy Conversion and Management. 1981. Vol. 21, No 2. P. 137–139. https://doi.org/10.1016/0196-8904(81)90035-2.

26. Merriam, M. F. Electricity Generation from Non-Convective Solar Ponds in California: Report of University Wide energy Research Group (UER 109) / M. F. Merriam. University of Cali- fornia, Universitywide Energy Research Group, 1983.

27. Abou-Chakra, F. N. Analyses of the Sources, Factors and Treatment Methods Affecting Tur- bidity at the El Paso Solar Pond: Theses Masters Science / F. N. Abou-Chakra. The University of Texas at El Paso, 1992.

28. Popel, O. S. A Generalized Stationary Model for Solar Pond / O. S. Popel // Proc. of ISES Solar World Congress. Humburg: ERG, 1987. P. 243–247.

29. Popel, O. S. Solar Ponds: the State of the Art of R&D Efforts / O. S. Popel // Development and Use of Effective Solar Systems: H-1SES Workshop. Budapest, Hungary, 2–3 June 1988.

30. Popel, O. S. The Models of Processes for Converting the Solar Energy in Solar Ponds and Their Practical Utilization / O. S. Popel, E. E. Shpilrain, S. E. Frid // North Sun’88. Solar Energy at High Latitudes: Proc. of the Int. Conf. Borlange, Sweden, 29–31 August, 1988.

31. Использование солнечной энергии / под общ. ред. Л. Е. Рыбаковой. Ашхабад: Ылым, 1985. 280 с.

32. Стребков, Д. С. Развитие солнечной энергетики в Туркменистане / Д. С. Стребков, А. М. Пенджиев, Б. Д. Мамедсахатов. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2012. 498 с.

33. Penjiyev, A. M. Solar Energy Resource Potential of the Garabogazköl Gulf in the Caspian Sea / A. M. Penjiyev, P. O. Orazov // Geography and Natural Resources. 2025. Vol. 46, No 2. Р. 212–219. https://doi.org/10.1134/s1875372825700234.

34. Penjiyev, A. M. Wave Energy Resources of the Caspian Sea on the Coast of Turkmenistan /

35. A. M. Penjiyev // Applied Solar Energy. 2022. Vol. 58, No 2. Р. 306–310. https://doi.org/10.3103/s0003701x22020141.

36. Байрамов, Р. Б. Математическая модель для описания теплового режима гелиотеплицы траншейного типа / Р. Б. Байрамов, Л. Е. Рыбакова, А. М. Пенджиев // Гелиотехника. 1985. № 4. С. 41–44.

37. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Сер. 3: Многолетние данные. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. Вып. 30: Туркменская ССР / Туркменское респ. упр. по гидро- метеорологии. 500 с.

38. Пенджиев, А. М. Агротехника выращивания дынного дерева (Carica papaya L.) в условиях защищенного грунта в Туркменистане: автореф. дис. … докт. сельхоз. наук: 06.03.01 / А. М. Пенджиев; Московский государственный ун-т леса. М., 2000. 54 с.

39. Пенджиев, А. М. Математическое моделирование микроклимата в солнечной теплице траншейного типа / А. М. Пенджиев // Альтернативная энергетика и экология. 2010.

40. № 7. С. 88–96.

41. Пенджиев, A. M. Научное обоснование использования энергетических технологий на основе возобновляемых источников энергии в Туркменистане: автореф. дис. … докт. тех. наук: 05.14.08 /А. М. Пенджиев; Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ. Ашхабад, 2022. 42 с.