وفي إسبانيا، أثبتت طاقة الرياح نفسها كمعيار ضمن نطاق الموارد المتجددة. يوفر مناخ البلاد وتضاريسها الظروف المثالية لتوليد الكهرباء من خلال طواحين الهواء. في الواقع، يمثل هذا المصدر أكثر من 20% من إجمالي الطلب على الطاقة. إلا أن اعتمادها في المنازل يبقى محدوداً، مقارنة بمصادر أخرى مثل الطاقة الشمسية الحرارية والطاقة الكهروضوئية.
وفي هذا المقال نشرح بالتفصيل كل ما تريد معرفته عن الاستهلاك الذاتي لطاقة الرياح في المنزل.
تنفيذ طاقة الرياح للاستهلاك الذاتي
على الرغم من أن استخدام طاقة الرياح في المنازل ليس شائعًا بعد، إلا أنه ممكن تمامًا. وللقيام بذلك، يتم استخدام توربينات الرياح الصغيرة أو المراكم التي تولد الكهرباء من خلال الاستفادة من الرياح في الأيام العاصفة. مع ذلك، لا يمكن تخزين الطاقة مباشرةلذلك يتم استخدامه على الفور أو تخزينه باستخدام البطاريات إذا توفرت.
التحدي المستمر في طاقة الرياح المصغرة هو أن الطاقة متاحة فقط أثناء تشغيل المجمع. وهذا يعني أنه عندما تكون هناك رياح، يمكننا توليد الكهرباء، لكن لا يمكننا الحفاظ عليها لأيام مع رياح أقل. ولهذا السبب، قد تحتاج منشآت طاقة الرياح المنزلية إلى استكمالها بمصادر طاقة أخرى، مثل الطاقة الشمسية، لضمان مصدر ثابت للطاقة.
بالإضافة إلى ذلك، من الضروري اختيار موقع به مصدر رياح جيد لتركيب التوربين. ولا يقل أهمية عن ذلك عامل الضوضاء، حيث أن التوربينات يمكن أن تسبب عدم الراحة لأولئك الذين يعيشون في مكان قريب. يوصى بوضع التوربين على مسافة معينة من المناطق المأهولة لتقليل المضايقات الصوتية والمكانية المحتملة.
وفي المناطق النائية أو الريفية، يمكن أن تكون هذه الأنواع من المولدات مفيدة بشكل خاص. في الأماكن التي يصعب فيها الوصول إلى الشبكة الكهربائية أو يتكرر فيها انقطاع التيار الكهربائي، توفر طاقة الرياح حلاً قابلاً للتطبيق ومستدامًا.
طاقة الرياح في المنزل
تتكون حلول طاقة الرياح للمنازل عادة من توربينات صغيرة قادرة على التوليد فيما بينها 100 و 500 كيلووات (كيلوواط). تعمل هذه التوربينات بشكل مشابه للألواح الشمسية، حيث تلتقط الطاقة من الرياح بدلاً من ضوء الشمس. خلال فترات الرياح القوية، يمكن لهذا النظام توفير الطلب الكامل على الطاقة للمنزل.
على الرغم من أن هذه الحلول أكثر شيوعًا في أجزاء أخرى من أوروبا، إلا أنه لا يزال من النادر العثور على منشآت صغيرة لطاقة الرياح في إسبانيا. وفقا للجمعية العالمية للرياح، فقط حوالي شنومكس مو مع حوالي 10.000 منشأة في جميع أنحاء البلاد. وتقع العديد من هذه المرافق في المناطق الريفية أو النائية، مثل المزارع أو الأكواخ، وبعضها حتى بدون تنظيم مناسب.
تتراوح قدرة هذه التوربينات عادة بين 3 و5 كيلوواط، ويمكن ربطها بالشبكة لمشاركة التوليد الزائد مع مستخدمين آخرين. بعض المنشآت هي هجينة، تكمل طاقة الرياح بألواح شمسية، مما يسمح بتوليد الكهرباء في مجموعة أكبر من الظروف المناخية.
العوامل المحددة لطاقة الرياح في البيئات السكنية
على الرغم من الفوائد التي تقدمها، فإن تنفيذ طاقة الرياح في البيئات السكنية لا يزال محدودًا بعدة عوامل. أحد التحديات الرئيسية هو تكلفة التثبيت عالية. في المتوسط، يمكن أن يكلف تركيب توربينات الرياح للاستهلاك الذاتي ما بين 6.000 و 10.000 يورو، وهو استثمار كبير لا يتم إلا إذا كان ذلك ضروريًا أو مطلوبًا قانونًا.
بالإضافة إلى ذلك، يشير العديد من الخبراء إلى أنه لم يتم بذل ما يكفي لتكييف تكنولوجيا الرياح مع السوق السكنية. وفي حين شهدت الألواح الشمسية انخفاضًا كبيرًا في التكاليف، فإن توربينات الرياح الصغيرة لم تتبع نفس الاتجاه، مما يجعلها في وضع غير مؤات.
هناك عامل مهم آخر وهو أنه، على عكس الألواح الشمسية، يمكن لتوربينات الرياح توليد الضوضاء. يمكن أن تكون هذه الضوضاء مزعجة إلى حد كبير، خاصة في المناطق الحضرية حيث يلزم أداء أفضل لتبرير استخدامها.
من ناحية أخرى، أدت التحديات التقنية، مثل عدم وجود أدلة كافية للتركيب الصحيح لهذه التوربينات، إلى عدم فعالية العديد من المشاريع، إما بسبب التثبيت غير الصحيح أو اختيار المواقع التي لا يتم فيها استخدام مورد الرياح بشكل مناسب.
المبادرات المبتكرة: التوربينات المدمجة
وكبديل للتغلب على بعض المشاكل التقليدية، قامت شركة هولندية بتطوير نوع جديد من التوربينات المدمجة المصممة خصيصًا للمناطق السكنية. هذه التوربينات، والمعروفة باسم توربينات الزهور، لها محور عمودي يسمح لها بالتقاط الرياح في ظروف السرعة المنخفضة (حوالي 4 م / ث)، بارتفاع أقل من خمسة أمتار ومقاومة للرياح تصل سرعتها إلى 200 كم / ساعة.
إحدى مزاياها الرئيسية هي تأثيرها الصوتي المنخفض وتصميمها الصديق للطيور، حيث أن المحور الرأسي يسمح للطيور بإدراك وجودها بشكل أفضل، وتجنب الاصطدامات. علاوة على ذلك، فإن تركيبها على الأسطح أو المدرجات يجعلها مناسبة للبيئات الحضرية.
كما أنها توفر إمكانية تحسين الكفاءة في 50% إذا تم وضعها في ترتيب من النوع "الباقة"، مما يؤدي إلى تحسين استخدام الطاقة في المناطق التي تحتوي على عدة توربينات.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن دمج هذه التوربينات مع الألواح الشمسية، مما يخلق نظامًا هجينًا يزيد من توليد الطاقة المتجددة، وهو خيار مثالي لأسطح المباني ذات المساحة المحدودة.
الجوانب التي يجب مراعاتها قبل تركيب توربينات الرياح في المنزل
هناك العديد من العوامل الحاسمة التي يجب مراعاتها عند التخطيط لتركيب توربينات الرياح المنزلية. ومن بين أهمها الموقع وسرعة الرياح واللوائح المحلية واللوائح البيئية.
- موقع: يجب أن تكون التوربينات في مواقع خالية من العوائق القريبة التي تولد الاضطرابات، مثل المباني أو الأشجار العالية. يجب أن يكون التوربين بعيدًا عن أي عائق بعشر مرات على الأقل عن ارتفاعه.
- سرعة الرياح: لكي تكون التوربينة فعالة، يجب أن يكون متوسط سرعة الرياح في المنطقة 5 م/ث على الأقل. عادةً ما توفر المناطق الساحلية أو المفتوحة ظروفًا أفضل.
- اللوائح المحلية: في العديد من المناطق، من الضروري التقدم بطلب للحصول على تصاريح محلية لتركيب توربينات الرياح. قد تختلف الارتفاعات المحتملة وقيود الضوضاء وفقًا للوائح البلدية.
- الصيانة: على الرغم من أن التوربينات الحديثة تتطلب صيانة أقل من ذي قبل، إلا أنه من الضروري إجراء فحوصات منتظمة والتحقق من حالة الأجزاء المتحركة.
أخيرًا، من المهم إجراء تقييم تفصيلي ومهني للموقع قبل التثبيت للتأكد من أن الاستثمار في توربينات الرياح الصغيرة قابل للتطبيق ومربح على المدى الطويل.
باختصار، تعتبر طاقة الرياح بديلاً قابلاً للتطبيق للاستهلاك الذاتي للطاقة في بيئات معينة. وعلى الرغم من أن الأمر لا يخلو من التحديات، إلا أن دمجها مع مصادر متجددة أخرى، مثل الطاقة الشمسية، يسمح لنا بتقليل الاعتماد على الشبكة الكهربائية والحصول على إمدادات ثابتة من الطاقة الخضراء. مع الابتكار في التوربينات المدمجة والتقدم في التكنولوجيا الهجينة، لا تزال طاقة الرياح للاستخدام السكني خيارًا مثيرًا للاهتمام بشكل متزايد.