كيو لا طاقة الرياح إنها الطاقة البديلة الرئيسية المتجددة في العالم المعروفة للجميع. والدليل على ذلك هو التقدم الذي تم إحرازه في السنوات الأخيرة في زيادة الطاقة التي يطورها كل توربين رياح من قبل الشركات متعددة الجنسيات التي تعمل في هذا القطاع، وخاصة في توربينات الرياح التي تمارس نشاطها في البحر المفتوح.
طاقة الرياح المثبتة في العالم نما بنسبة 12,4٪ في 2016إلى 486.749 ميجاوات ، وفقًا لبيانات المجلس العالمي لطاقة الرياح (GWEC). الصين والولايات المتحدة وألمانيا والهند وإسبانيا هم المنتجون الرئيسيون في العالم.
أحدث معلم في مجال طاقة الرياح
تم الإعلان مؤخرًا عن أحدث معلم في هذا الصدد من قبل الشركة ، وهو اتحاد بين الشركة الدنماركية متعددة الجنسيات فيستاس والميتسوبيشي اليابانية، المعروفة باسم Mhivestasoffshore.
لقد طوروا نموذجًا أوليًا لـ توربينات الرياح البحرية بقدرة 9 ميجاوات من الطاقة، تم تركيبها على الساحل الدنماركي، وهي قادرة على إنتاج كمية من الطاقة خلال 24 ساعة فقط تعادل ما يستهلكه منزل في الولايات المتحدة لمدة عقدين من الزمن. وهي مصممة في المقام الأول لسرعات الرياح بين 12 و 25 مترا في الثانية.
يكفي لتشغيل منزل لمدة 66 عامًا
سيجون توربين هفيد لارسن، فيستاس CTO:
"لنا حقق النموذج الأولي رقمًا قياسيًا آخر للجيلبإنتاج 216.000 كيلووات/ساعة خلال 24 ساعة. "نحن واثقون من أن توربينات الرياح بقدرة 9 ميجاوات أثبتت أنها جاهزة للسوق، ونعتقد أنها ستلعب دورًا رئيسيًا في خفض أسعار الطاقة البحرية."
قد يكون تحديد ما يعنيه هذا أمرًا معقدًا، لكن متوسط استهلاك الكهرباء لمنزل إسباني هو 3.250 كيلوواط ساعة في السنة. إذا أخذنا هذا في الاعتبار، فإن يوم واحد من إنتاج توربينات الرياح هذه يمكن أن يوفر الكهرباء لمنزل لأكثر من 66 عامًا.
هذا النموذج من توربينات الرياح يبلغ ارتفاعه 220 المترومما يجعله أطول مبنى في مدينة مدريد. يبلغ طول شفراتها ما يزيد قليلاً عن ذلك 83 المترو ويزن كل منهما أكثر من 38 طنا.
مزايا طاقة الرياح وتوربينات الرياح
ميزة وجود توربينات الرياح عالية الطاقة ولا يقتصر الأمر على قدرة توليد الطاقة فحسب، بل أيضًا في الفوائد التي تعود على المرافق البرية والبحرية. يمكن تطبيق الابتكارات التي تم تطويرها لتوربينات الرياح هذه على المنشآت الأرضية والبحرية، مما يؤدي إلى تحسين العملية وخفض التكاليف.
وبفضل هذه التكنولوجيا، أ توليد الكهرباء بتكلفة منخفضة من مورد محلي، دون إنتاج انبعاثات الغازات الدفيئة.
أين تطبقه؟
ويمكن تطبيق طاقة الرياح، سواء البرية أو البحرية أي إقليم. بالنسبة للمنشآت البرية، يتم تشجيع إعادة تشغيل مزارع الرياح، خاصة تلك الموجودة في المناطق ذات موارد الرياح الكبيرة والتي تم تصميمها في الأصل مع توربينات الرياح منخفضة الطاقة.
تتضمن عمليات إعادة التشغيل هذه التثبيت أكبر توربينات الرياح، الأمر الذي لا يؤدي فقط إلى زيادة القدرة التوليدية للحدائق، بل يجعلها أكثر كفاءة أيضًا دون الحاجة إلى تطوير مواقع جديدة.
بالنسبة لمزارع الرياح البحرية، فإن الاتجاه السائد هو البحث عن توربينات قوة أكبر ممكن، حيث يمكن تعظيم هذه المساحة عن طريق تركيب أجهزة ذات حجم وسعة كبيرة.
ابتكارات جديدة في توربينات الرياح
في السنوات الأخيرة، شهدت صناعة طاقة الرياح تطورا كبيرا التقدم التكنولوجي التي قادت نموها وكفاءتها. وهذا يشمل تطوير أكبر توربينات الرياح وبقدرة توليد أكبر، مما يجعل من الممكن الاستفادة بشكل أكبر من إمكانات الرياح. واليوم، يصل أكبر ارتفاع لها إلى أكثر من 220 مترًا، وهي مصممة للعمل حتى في أكثر الظروف سوءًا.
بالإضافة إلى تحسين الحجم والقدرات، تم إحراز تقدم في تحسين المواد والتصاميم. تسمح الشفرات الجديدة الأخف والأقوى، إلى جانب أنظمة التحكم المتقدمة، لهذه التوربينات بالاستفادة من موارد الرياح بشكل أكثر كفاءة. وأيضاً بمساعدة الذكاء الاصطناعي والتحليلات التنبؤية، يمكن للتوربينات ضبط أدائها تلقائيًا في الوقت الفعلي.
ظهور التوربينات العائمة ومستقبلها
ال توربينات الرياح البحريةأي أن تلك التي تم تركيبها في البحر أظهرت إمكانات كبيرة. ولكونها تقع في البحر، حيث تكون الرياح أقوى وأكثر ثباتًا، فإن هذه التوربينات تستفيد بشكل أفضل من موارد الرياح. الآن الخطوة التالية هي التطوير توربينات عائمة التي تسمح بتركيبها في المياه العميقة وزيادة ربحيتها.
ولن تفتح هذه التوربينات العائمة فرصًا جديدة في مجال الطاقة البحرية فحسب، بل ستساعد أيضًا في حل المشكلات المتعلقة باحتلال الأراضي والحاجة إلى مساحة لمزارع الرياح الكبيرة. وتشير التوقعات إلى أن هذه وستكون التوربينات العائمة هي المفتاح في توسيع قطاع الرياح البحرية في السنوات المقبلة.
التقنيات الناشئة: التكامل مع الطاقة الشمسية وتحسين التخزين
الاتجاه الناشئ الآخر في قطاع طاقة الرياح هو مزيج من طاقة الرياح مع الطاقة الشمسية. يسمح هذا المزيج بإنشاء أنظمة هجينة ذات استقرار أكبر، مما يسمح بتوليد الكهرباء بشكل أكثر ثباتًا. وهذا مهم بشكل خاص في الأماكن التي يمكن أن تشكل فيها تقلبات الرياح مشكلة.
ومن خلال دمج طاقة الرياح مع مجمعات الطاقة الشمسية، يمكن للأنظمة الهجينة أن تعمل بكفاءة أكبر ويتم تجنب التقطع الشائع في إمداد كلا الطاقتين. يمكن للطاقة الشمسية توليد الكهرباء عندما لا تهب الرياح، والعكس صحيح.
وأخيراً، تُبذل الجهود لتحسين تقنيات تخزين الطاقة، مثل بطاريات الليثيوم أيون عالية السعة، والتي ستسمح بتخزين الطاقة الفائضة التي تولدها توربينات الرياح. وبهذه الطريقة، يمكن استخدام الطاقة عندما تكون الرياح أقل أو عندما يكون الطلب أعلى.
وهذا يخلق مرونة أكبر في إمدادات الكهرباء ويسمح لطاقة الرياح بأن تكون خيارًا أكثر تنافسية مقارنة بالمصادر التقليدية.
نما قطاع طاقة الرياح بشكل ملحوظ في العقود الأخيرة بفضل الابتكار المستمر والتقدم التكنولوجي. ولم يؤدي هذا إلى تحسين كفاءة توربينات الرياح فحسب، بل أدى أيضًا إلى دمجها في الشبكات الكهربائية وخفض التكاليف. ومع توقع التطورات الجديدة في التوربينات العائمة، والتكامل مع الطاقة الشمسية والتخزين المتقدم، ستظل طاقة الرياح جزءًا أساسيًا في التحول نحو مستقبل أنظف وأكثر استدامة.