كيف يمكنك تسخير طاقة الريح؟
الطريقة الأساسية للاستفادة من طاقة الرياح أو طاقة الرياح هي توليد الكهرباء باستخدام التوربينات.
طاقة الرياح هي تلك التي يتم الحصول عليها من خلال كتل الهواء المتحركة ، أي من خلال الرياح. حاليا ، هي واحدة من الأكثر شعبية في العالم ، لأنها مصدر موثوق للطاقة (الرياح متسقة ولا تعتمد على الوقت من اليوم ، كما هو الحال مع الطاقة الشمسية).
بالإضافة إلى ذلك ، إنها طاقة نظيفة ومتجددة ، أي غير ملوثة. بحلول عام 2014 ، كانت أكثر من 90 دولة تمتلك مزارع رياح ، وهي منشآت تولد 3٪ من إجمالي الكهرباء المستهلكة على كوكب الأرض.
تسخير طاقة الرياح: التوربينات
كيف يتم توليد الكهرباء من الرياح في مزارع الرياح؟
تجمع محطات توليد الطاقة طاقة الرياح من خلال التوربينات ، وهي الأجهزة المسؤولة عن تحويل طاقة الرياح إلى كهرباء.
بشكل عام ، يتم ترتيب هذه التوربينات بكميات كبيرة في الحقول الكبيرة ؛ يُعرف هذا النوع من التثبيت باسم مزرعة الرياح.
بشكل عام ، فإن عملية الحصول على طاقة الرياح هي كما يلي:
1- تتدفق الكتلة المتحركة للهواء عبر شفرات التوربين ، مما يتسبب في تحريكها.
2 - حركة التوربينات تقود مولدًا ينتج الكهرباء لاحقًا.
كل التوربينات تعمل بشكل مستقل. ومع ذلك ، ترتبط هذه مع بعضها البعض بفضل نظام الأسلاك ، والذي يجمع الطاقة التي تنتجها جميع التوربينات وينقلها إلى شبكة الكهرباء في المنطقة.
التوربينات
تتألف كل توربين من أربعة أجزاء أساسية: القاعدة ، البرج ، المولد والمكره
1- القاعدة
القاعدة تبقي التوربينات في مكانها. يجب أن يكون هذا قويًا بما يكفي لدعم الهيكل العام للتوربينات المضافة إلى قوة الرياح.
2- البرج
الآلية المسؤولة عن توليد الكهرباء من الرياح موجودة في البرج. المكره والمولد جزء من البرج.
3- المولد
المولد هو مركز التوربين وهو الجزء الذي يحول الطاقة مباشرة إلى كهرباء.
4- المكره
يتم إصلاح المكره أو الشفرات في الدوار. تحتوي معظم توربينات الرياح على ثلاثة ريش ، يحدد حجمها كمية الطاقة التي يتم جمعها: كلما كانت أطول ، زادت طاقة الرياح التي تم جمعها.
قبل تثبيت المكره ، يجب أن يخضع لسلسلة من الاختبارات لتحديد ما إذا كان سيتمكن من تحمل ظروف الطقس وقوة الرياح.
سرعة الرياح
بشكل عام ، لن يستفيد التوربينات من الرياح التي تقل سرعتها عن 3 كم / ثانية ؛ بدلاً من ذلك ، يصل التوربين إلى أعلى إمكاناته بواسطة رياح تصل سرعتها إلى 12 كم / ثانية.
هل التوربينات آمنة؟
توربينات الرياح لديها جهاز كمبيوتر متكامل مسؤول عن مراقبة اتجاه وسرعة الرياح. بمجرد تحديد هذين العنصرين ، تتم برمجة التوربين تلقائيًا للعمل دون مشاكل.
في حالة تجاوز سرعة الرياح المستويات التي تعتبر آمنة ، يقوم الكمبيوتر بإيقاف تشغيل التوربين لتجنب التلف.
استخدام طاقة الرياح على مر التاريخ
استخدام طاقة الرياح ليس ممارسة جديدة. في الواقع ، لقد تم استخدامه منذ العصور القديمة ، وطواحين الهواء أو القوارب التي تعمل بالطاقة بواسطة الرياح ، وغيرها.
أول الأنظمة التي تم تطويرها للحصول على هذا النوع من الطاقة كانت طواحين الهواء المحور الرأسي والأفقي. حاليًا ، يستمر استخدام هذا النوع من النظام.
في وقت لاحق ، في عام 1888 ، قام تشارلز برش ببناء أول التوربينات المولدة على نطاق واسع ، والتي جمعت وتحولت طاقة الرياح إلى كهرباء.
حاليًا ، نظرًا للبحث عن مصادر بديلة للطاقة للحد من مستويات التلوث في كوكب الأرض ، زادت طاقة الرياح من شعبيتها وتقوم العديد من الدول بتنفيذ تشييد مزارع الرياح.
مزايا طاقة الرياح
1 - طاقة الرياح مصدر متجدد ، مما يعني أنه لا يوجد أي قلق من أن هذا قد انتهى ، كما هو الحال مع الوقود الأحفوري.
2 - هذا النوع من الطاقة يولد القليل من التأثير البيئي ، لأنه لا ينبعث منها غازات الدفيئة أو الغاز أو غيرها من الملوثات. هذا هو السبب في أنه ينتمي إلى مجموعة من "الطاقات النظيفة".
3 - يمكن التنبؤ بحركة الكتل الهوائية بدقة ، مما يسمح باستخدام هذا المصدر إلى الحد الأقصى.
4 - لأن التوربينات مستقلة عن بعضها البعض ، يمكن إخضاعها لعمليات الصيانة دون الحاجة إلى إيقاف التوربينات الأخرى في مزرعة الرياح.
5 - على الرغم من أن تطوير هذا النوع من الطاقة يتطلب مساحات كبيرة من الأرض ، فإنه بمجرد إنشاء مزرعة للرياح ، يمكن استخدام الأرض المحيطة بها لأغراض أخرى ، مثل الزراعة أو الثروة الحيوانية.
6 - طاقة الرياح المتاحة في الجو أكبر بخمس مرات من إجمالي استهلاك الطاقة لكوكب الأرض.
7 - التوربينات الحديثة قادرة على جمع ما يصل إلى 1 ميجاوات (MV) من طاقة الرياح. إذا قمت ببناء مزارع بها 100 أو 150 توربينات ، فستكون كمية الطاقة التي يتم جمعها مذهلة.
