تشير طاقة الرياح إلى عملية توليد الكهرباء باستخدام الرياح ، أو تدفقات الهواء التي تحدث بشكل طبيعي في الغلاف الجوي للأرض ،ويتم استخدام توربينات الرياح الحديثة لالتقاط الطاقة الحركية من الرياح وتوليد الكهرباء ، وعمل توربينات الرياح على مبدأ بسيط بدلاً من استخدام الكهرباء لصنع الرياح مثل المروحة تستخدم توربينات الرياح الرياح لتوليد الكهرباء حيث تدير الرياح ريش التوربينات الشبيهة بالمروحة حول الدوار ، والذي يقوم بتدوير المولد ، مما يؤدي إلى توليد الكهرباء.
كيف تعمل توربينات الرياح في توليد الطاقة الكهربائية
عندما تهب الرياح عبر توربينات الرياح ، تلتقط ريشها طاقة الرياح الحركية وتدور وتحولها إلى طاقة ميكانيكية ، يحول هذا الدوران عمودًا داخليًا متصلًا بصندوق تروس ، مما يزيد من سرعة الدوران بمعامل 100 ، وهذا يدور مولدًا ينتج الكهرباء.ويبلغ ارتفاع الأبراج الفولاذية الأنبوبية 80 مترًا (262 قدمًا) على الأقل ، وهي تدعم محورًا بثلاث شفرات متصلة والعمود وعلبة التروس والمولد وأدوات التحكم ، يتم جمع قياسات الرياح ، والتي توجه التوربين إلى الدوران ومواجهة أقوى رياح ، ويتم تحسين زاوية أو ميل ريشها لالتقاط الطاقة.وتبدأ التوربينات الحديثة النموذجية في توليد الكهرباء عندما تصل سرعة الرياح من ستة إلى تسعة أميال في الساعة (mph) ، والمعروفة باسم سرعة القطع ، ويتم إيقاف تشغيل التوربينات إذا كانت الرياح تهب بقوة حوالي 55 ميلًا في الساعة لمنع تلف المعدات.على مدار عام ، يمكن أن تولد التوربينات الحديثة كميات قابلة للاستخدام من الكهرباء في أكثر من 90 في المائة من الوقت ، على سبيل المثال ، إذا وصلت سرعة الرياح عند التوربينات إلى سرعة قصوى تتراوح من ستة إلى تسعة أميال في الساعة ، فسيبدأ التوربين في توليد الكهرباء ، مع زيادة سرعة الرياح ، يزداد إنتاج الكهرباء.مقياس شائع آخر لإنتاج طاقة الرياح يسمى عامل القدرة ، يقيس هذا مقدار الكهرباء التي تنتجها توربينات الرياح في فترة زمنية معينة عادة ما تكون سنة بالنسبة إلى أقصى إمكاناتها.على سبيل المثال ، لنفترض أن الحد الأقصى للإنتاج النظري لتوربينات الرياح بسعة 2 ميغاواط في السنة هو 17520 ميغاواط في الساعة أي مرتين في 8760 ساعة ، عدد الساعات في السنة ، ومع ذلك قد ينتج التوربين 7884 ميغاواط / ساعة فقط على مدار العام لأن الرياح لم تكن تهب دائمًا بقوة كافية لتوليد أقصى قدر من الكهرباء التي كان التوربين قادرًا على إنتاجها ، في هذه الحالة ، يمتلك التوربين عامل قدرة بنسبة 45 بالمائة 7884 مقسومًا على 17520 ، تذكر هذا لا يعني أن التوربينات تولّد الكهرباء فقط 45٪ من الوقت ، غالبًا ما تحتوي مزارع الرياح الحديثة على عوامل قدرة أكبر من 40 في المائة ، وهي قريبة من بعض أنواع محطات توليد الطاقة بالفحم أو الغاز الطبيعي.[1]
ماذا يحدث بعد توليد الكهرباء من الرياح
بعد أن يولد التوربين الكهرباء وينتقل عبر البرج ، يتوقف عند المحول الموجود في قاعدة البرج ، من المحول وتستمر الكهرباء في التدفق عبر الكابلات الموجودة تحت الأرض إلى محطة فرعية في الموقع.بمجرد الوصول إلى المحطة الفرعية في الموقع ، تنقل خطوط الطاقة العلوية الكهرباء إلى محطة فرعية خارج الموقع ، حيث تتدفق بعد ذلك عبر خطوط نقل الجهد العالي ، تحتاج الكهرباء التي تمر عبر خطوط نقل الجهد العالي إلى خفض الجهد قبل توزيعها على منازلنا وشركاتنا.لذا فإن الخطوة الأخيرة قبل تشغيل الأضواء ، تتضمن انتقال الكهرباء من خطوط النقل ذات الجهد العالي إلى خطوط النقل ذات الجهد المنخفض والتي نراها أحيانًا على جانب الطريق.[3]
فوائد طاقة الرياح
عيوب طاقة الرياح
بحث عن طاقة الرياح ومستقبلها
يستمر مستقبل الرياح في الظهور بمظهر مزدهر مع استمرار توسع البحث والتطوير ، تمثل مزارع الرياح البحرية مستقبل طاقة الرياح ، ووفقًا لـ Green Tech Media فحجم وسعة توربينات الرياح البرية على الطريق الصحيح لمواصلة الزيادة بوتيرة ثابتة ، بينما ستنمو المعدات البحرية على قدم وساق في السنوات المقبلة.نظرًا لأن معظم كوكبنا مغطى بالمياه ، فإن طاقة الرياح لا تعيقها الحدود الجغرافية ، يمكن أن تكون توربينات الرياح البحرية أكبر بكثير من توربينات الرياح الداخلية والبرية ، لذلك تتطلع شركات مثل GE و Siemens Gamesa إلى إنتاج توربينات بقدرة 12 إلى 15 ميغاواط ، على عكس التوربينات البرية النموذجية التي تتراوح ما بين 3 إلى 4 ميغاواط.تمتلك الرياح القدرة على أن تصبح المصدر الأساسي للكهرباء ، مع أحدث التطورات ، قد تجد الرياح نفسها يومًا ما تقود الطريق كمصدر أساسي للطاقة في جميع البلاد.[3]
المراجع
- 1 - Basics of Wind Energy .
- 2 - WIND POWER .
- 3 - How is wind energy used to generate electricity? .
- 4 - Wind Energy Turbines .