كيف يمكنك تسخير طاقة الرياح؟ - بيئة - 2026

الطريقة الأساسية لتسخير طاقة الرياح أو طاقة الرياح هي توليد الكهرباء باستخدام التوربينات. طاقة الرياح هي تلك التي يتم الحصول عليها من خلال حركة الكتل الهوائية ، أي من خلال الرياح.

حاليًا ، تعد واحدة من أكثر المناطق شعبية في العالم ، لأنها تشكل مصدرًا موثوقًا للطاقة (الرياح متسقة ولا تعتمد على الوقت من اليوم ، كما هو الحال مع الطاقة الشمسية).

تستفيد طواحين الهواء من طاقة الرياح لطحن الحبوب أو ضخ المياه ، من بين استخدامات أخرى.

بالإضافة إلى ذلك ، إنها طاقة نظيفة ومتجددة ، أي غير ملوثة. بحلول عام 2014 ، امتلك أكثر من 90 دولة مزارع الرياح ، 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 الطاقة من الرياح من خلال التوربينات ، وهي أجهزة مسؤولة عن تحويل طاقة الرياح إلى كهرباء.

بشكل عام ، يتم ترتيب هذه التوربينات بأعداد كبيرة في مجالات كبيرة ؛ يُعرف هذا النوع من التثبيت بمزرعة الرياح.

بشكل عام ، فإن عملية الحصول على طاقة الرياح هي كما يلي:

1 - تتدفق كتلة الهواء المتحرك عبر ريش التوربين مما يجعلها تتحرك.

2 - تحرك حركة التوربينات مولدًا ينتج الكهرباء لاحقًا.

كل توربين يعمل بشكل مستقل ؛ ومع ذلك ، فهي متصلة ببعضها البعض بفضل نظام الكابلات الذي يجمع الطاقة التي تنتجها جميع التوربينات وينقلها إلى شبكة الكهرباء في المنطقة.

التوربينات

يتكون كل توربين من أربعة أجزاء أساسية: القاعدة والبرج والمولد والمكره.

1- القاعدة

القاعدة تثبت التوربين في مكانه. يجب أن يكون هذا قويًا بما يكفي لدعم الهيكل العام للتوربين المضاف 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 توصيل المكره أو الشفرات بالدوار. تحتوي معظم توربينات الرياح على ثلاث شفرات ، يحدد حجمها كمية الطاقة التي يتم تجميعها: فكلما طالت مدة هذه الشفرات ، زاد جمع طاقة الرياح.

قبل تثبيت المكره ، يجب أن يخضع لسلسلة من الاختبارات لتحديد ما إذا كان سيكون قادرًا على تحمل ظروف الطقس وقوة الرياح.

دافع التوربينات. تم استرداد الصورة من web.mit.edu.

سرعة الرياح

بشكل عام ، لن يستفيد التوربين من الرياح التي تقل سرعتها عن 3 كم / ثانية ؛ بدلاً من ذلك ، يصل التوربين إلى أعلى إمكاناته مع رياح تبلغ سرعتها 12 كم / ثانية.

هل التوربينات آمنة؟

تحتوي توربينات الرياح على كمبيوتر متكامل مسؤول عن مراقبة اتجاه وسرعة الرياح. بمجرد تحديد هذين العنصرين ، تتم برمجة التوربين تلقائيًا للعمل بسلاسة.

في حالة تجاوز سرعة الرياح المستويات التي تعتبر آمنة ، سيقوم الكمبيوتر بإغلاق التوربين لمنع التلف.

استخدام طاقة الرياح عبر التاريخ

استخدام طاقة الرياح ليس ممارسة جديدة. في الواقع ، تم استخدامه منذ العصور القديمة في طواحين الهواء أو القوارب التي تعمل بالرياح ، من بين أمور أخرى.

أول الأنظمة التي تم تطويرها للحصول على هذا النوع من الطاقة كانت طواحين الهواء ذات المحور الرأسي والمحور الأفقي. حاليًا ، يستمر استخدام هذا النوع من النظام.

في وقت لاحق ، في عام 1888 ، بنى تشارلز برش أول توربين مولّد واسع النطاق ، والذي جمع الطاقة وحوّلها من الرياح إلى كهرباء.

في الوقت الحالي ، نظرًا للبحث عن مصادر بديلة للطاقة لتقليل مستويات التلوث على كوكب الأرض ، فقد زادت شعبية طاقة الرياح وتقوم العديد من البلدان بتنفيذ مزارع الرياح.

مزايا طاقة الرياح

1- طاقة الرياح هي مصدر متجدد مما يعني أنه لا داعي للقلق من نفادها كما هو الحال مع الوقود الأحفوري.

2 - هذا النوع من الطاقة يولد القليل من التأثير البيئي ، حيث أنه لا ينبعث منه غازات الدفيئة أو الغازات أو غيرها من العوامل الملوثة. ولهذا السبب تنتمي إلى مجموعة "الطاقات النظيفة".

3 - يمكن التنبؤ بدقة بحركة الكتل الهوائية ، مما يتيح لهذا المصدر الاستفادة الكاملة.

4 - نظرًا لحقيقة أن التوربينات مستقلة عن بعضها البعض ، فيمكن أن تخضع لعمليات الصيانة دون الحاجة إلى إيقاف تشغيل التوربينات الأخرى في مزرعة الرياح.

5 - على الرغم من أن تطوير هذا النوع من الطاقة يتطلب مساحات كبيرة من الأرض ، فبمجرد إنشاء مزرعة رياح ، يمكن استخدام الأراضي المحيطة لأغراض أخرى ، مثل الزراعة أو الثروة الحيوانية.

6 - طاقة الرياح المتوفرة في الغلاف الجوي أكبر بخمس مرات من إجمالي استهلاك الطاقة لكوكب الأرض.

7- التوربينات الحديثة قادرة على جمع ما يصل إلى 1 ميغاواط من طاقة الرياح. إذا قمت ببناء مزارع تحتوي على 100 أو 150 توربين ، فإن كمية الطاقة المجمعة ستكون مذهلة.

المراجع

1. ريح. تم الاسترجاع في 2 مايو 2017 ، من electrocity.co.nz.
2. طاقة الرياح. تداعيات النشر الكبير على نظام الكهرباء GB (2014). تم الاسترجاع في 2 مايو 2017 ، من موقع raeng.org.uk.
3. أساسيات طاقة الرياح. تم الاسترجاع في 2 مايو 2017 ، من web.mit.edu.
4. الطاقة المتجددة ومصادر الطاقة البديلة الأخرى. تم الاسترجاع في 2 مايو 2017 ، من dmme.virginia.gov.
5. ما هي أنواع الطاقة المتجددة المختلفة؟ تم الاسترجاع في 2 مايو 2017 ، من موقع phys.org.
6. 5 أنواع من الطاقة المتجددة. تم الاسترجاع في 2 مايو 2017 ، من myenergygateway.org.
7. طاقة بديلة. تم الاسترجاع في 2 مايو 2017 ، من ems.psu.edu.