استفاده از انرژی بادی و توربین های بادی

منبع انرژی باد

باد یک منبع انرژی تجدید پذیر است. به طور کلی، استفاده از باد برای تولید انرژی اثرات کمتری بر محیط زیست نسبت به سایر منابع انرژی دارد. توربین‌های بادی گازهای گلخانه‌ای را منتشر نمی‌کنند که می‌تواند هوا یا آب را آلوده کند (به استثنای موارد نادر)، و برای خنک‌کردن نیازی به آب ندارند. توربین های بادی همچنین ممکن است میزان تولید برق از سوخت های فسیلی را کاهش دهند، که منجر به کاهش آلودگی هوا و انتشار دی اکسید کربن می شود.

یک توربین بادی منفرد ردپای فیزیکی نسبتا کمی دارد. گروه‌هایی از توربین‌های بادی، که گاهی اوقات مزارع بادی نامیده می‌شوند، در زمین‌های باز، بر روی پشته‌های کوهستانی یا در ساحل دریاچه‌ها یا اقیانوس‌ها قرار دارند.

انرژی باد چیست، چگونه به برق تبدیل می شود و چه مزایایی دارد؟

انرژی بادی که نیروی یک منبع پایان ناپذیر مانند باد را به برق تبدیل می کند، سرمایه گذاری پایدار و ارزشمندی برای آینده است. استفاده از باد مستلزم ساخت مزارع بادی، چه در خشکی و چه در دریا، با ده ها توربین بادی است. این غول‌ها در سال‌های اخیر بخشی از مناظر طبیعی شده‌اند، اما آیا می‌دانیم چگونه کار می‌کنند؟

باد چگونه تولید می شود؟ تابش خورشید به طور یکسان بر سطح زمین تأثیر نمی گذارد: برخی از مناطق گرمتر از مناطق دیگر هستند و در این مناطق هوا که وزن کمتری دارد، تمایل به بالا رفتن دارد و مناطقی با فشار کم ایجاد می کند، در حالی که در مناطق سردتر هوا پایین می آید و وزن بیشتری دارد و بالا می رود. مناطق تحت فشار اختلاف فشار باعث حرکت هوا و ایجاد باد می شود، عنصری به قدری قدرتمند که می توان از آن برای تولید انرژی استفاده کرد.

انرژی باد چیست؟

انرژی باد انرژی است که از نیروی باد به دست می آید. چگونه؟ از طریق یک توربین بادی که انرژی جنبشی جریان هوا را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. انرژی عمدتاً با روتور استخراج می شود که انرژی جنبشی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند و با ژنراتور که این انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. ما در مورد انرژی تجدیدپذیر، کارآمد، بالغ و ایمن صحبت می کنیم که کلید انتقال انرژی و کربن زدایی اقتصاد است.

نیروی بادی چگونه کار می کند؟

همانطور که قبلاً نیز اشاره کردیم، برای استفاده از انرژی جنبشی باد و تبدیل آن به انرژی الکتریکی، استفاده از توربین بادی ضروری است. استفاده بهینه از این غول ها، (ارتفاع آنها معمولا بین 80 تا 120 متر است) به شدت باد بستگی دارد. به همین دلیل، مزارع بادی که تعداد زیادی توربین بادی را در کنار هم قرار می دهند و به دست آوردن این انرژی در مقادیر زیاد را ممکن می سازند، باید در مکان هایی که شرایط باد غالب است راه اندازی شود.

توربین های بادی باید در جهت وزش باد قرار گیرند که این کار به وسیله پره ای روی ناسل انجام می شود. از آنجا، نیروی جریان هوا سه بخش اصلی توربین بادی را به حرکت در می آورد:

روتور: متشکل از سه پره و بوش که آنها را به یکدیگر متصل می کند، وظیفه آن جذب نیروی باد و تبدیل آن به انرژی چرخشی مکانیکی است.

multiplier: با اتصال به موتور توسط یک شفت، وظیفه آن افزایش سرعت چرخش از 30 دور در دقیقه (rpm) به 1500 دور در دقیقه است.

ژنراتور: این عنصر وظیفه تبدیل انرژی مکانیکی چرخش را به انرژی الکتریکی دارد.

هر یک از توربین‌های بادی که یک مزرعه بادی را تشکیل می‌دهند توسط کابل‌های زیرزمینی به یکدیگر متصل می‌شوند که برق را به یک پست ترانسفورماتور می‌رسانند. از آنجا از طریق شبکه‌های توزیع شرکت‌های مختلف برق به خانه‌ها، کارخانه‌ها یا مدارس، در میان دریافت‌کنندگان دیگر منتقل می‌شود.

انواع انرژی باد

در حال حاضر دو نوع انرژی باد بسته به محل نصب توربین‌های بادی وجود دارد:

انرژی باد خشکی

انرژی بادی خشکی مسئول تولید برق با مهار باد از مزارع بادی واقع در خشکی است. برای انجام این کار، توربین‌های بادی با قابلیت تبدیل انرژی جنبشی از باد به برق مناسب برای استفاده را نصب کرده و به شبکه توزیع ارسال می‌کنیم.

انرژی باد فراساحلی

انرژی باد فراساحلی انرژی حاصل از مهار نیروی باد است، که در دریاهای آزاد تولید می شود، جایی که به دلیل عدم وجود موانع به سرعت بالاتر و ثابت تری نسبت به خشکی می رسد. به منظور استفاده حداکثری از این منبع، سازه های بزرگی نصب شده اند که در بستر دریا قرار گرفته و به آخرین نوآوری های فنی مجهز شده اند.

مزایای اصلی انرژی بادی

انرژی بادی مزایای بی‌شماری را هم برای شرکت‌هایی که در آن سرمایه‌گذاری می‌کنند و هم برای جامعه با کمک به به حداقل رساندن تأثیر تغییرات آب و هوایی ارائه می‌کند:

تمیز

از آنجایی که نیازی به فرآیند احتراق ندارد، انرژی با انتشار گازهای گلخانه ای کم (GEI) است که مقصر اصلی گرمایش جهانی است.

تمام نشدنی

باد منبع نامحدودی است و تا زمانی که جریان هوای کافی وجود داشته باشد، استفاده از آن نیز وجود دارد.

ارزان

هم هزینه هر کیلووات تولید شده و هم نگهداری آن بسیار کم است. در مناطقی که باد شدیدتر می وزد، سود بیشتر است.

تاثیر کم

مزارع بادی پس از یک فرآیند تحلیل و برنامه ریزی دقیق ساخته می شوند. علاوه بر این، مناطق خالی از سکنه به دنبال جلوگیری از اثرات منفی بر ساکنان است.

باعث ایجاد مشاغل سبز می شود

به گفته آژانس بین المللی انرژی های تجدیدپذیر (IRENA)، انرژی بادی در حال حاضر بیش از 1.2 میلیون نفر را در حال حاضر مشغول به کار کرده است و تعداد مشاغل سبز از رشد متوقف نخواهد شد.

تضاد منبع انرژی رو در تصویر زیر میبینید

مزرعه بادی چگونه ساخته می شود؟

فرآیند درگیر در ساخت یک مزرعه بادی بسیار پیچیده است زیرا ویژگی های بسیاری وجود دارد که باید تجزیه و تحلیل شوند تا بدانیم کجا و چه زمانی باید ساخته شود. از این میان، مهمترین ویژگی هایی که باید مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد، تغییرات مکانی، زمانی و عمودی باد در طول زمان است. این پارامترها با پره‌های باد و بادسنج‌ها بررسی می‌شوند و تولید آتی مزرعه بادی برای تضمین کارایی بالقوه آن برآورد می‌شود. تکنیک های پیشرفته ابر محاسباتی طراحی مجتمع مزرعه بادی را برای به حداکثر رساندن تولید انرژی بهینه می کند.

نوآوری همچنین به ما این امکان را می دهد که در انرژی باد فراساحلی پیشرفت زیادی داشته باشیم. به عنوان مثال پروژه رومئو، یک ابتکار اروپایی به رهبری Iberdrola برای کاهش هزینه های عملیاتی و نگهداری نیروگاه های بادی است.