إذا كنت تعيش في كاليفورنيا، فمن المحتمل أنك مررت بمزارع الرياح على طول الساحل وممر ألتامونت. يتم توليد عشرة بالمائة من الكهرباء في كاليفورنيا من مزارع الرياح مثل هذه. في هذه المدونة، نقوم بتحليل أساسيات كيفية تسخير طاقة الرياح وتحويلها إلى كهرباء متجددة.
كيف تعمل توربينات الرياح؟
- تتدفق الرياح عبر التوربين وتتسبب في دوران الشفرات ببطء مثل دولاب الهواء.
- تتسبب الشفرات الدوارة في دوران سلسلة من التروس داخل التوربين. تعمل هذه التروس على زيادة سرعة دوران التوربين بحيث يمكن للمولد التقاط الطاقة الميكانيكية للدورات.
- عندما تكون الدورات سريعة بما فيه الكفاية، يقوم المولد بتحويل الطاقة الميكانيكية التي تنتجها الشفرات الدوارة إلى طاقة كهربائية.
- تمر هذه الكهرباء المولدة حديثًا عبر سلك متصل بالشبكة الكهربائية، حيث يمكن نقلها للاستخدام.

ما هي أنواع مشاريع طاقة الرياح؟
تقع توربينات الرياح في ثلاث فئات أساسية: مزارع الرياح البرية، ومزارع الرياح البحرية، والرياح الموزعة.
تستخدم المرافق مزارع الرياح الأرضية لتزويد الشبكة بكميات كبيرة من الطاقة. تتراوح قدرة التوليد عادةً من 100 كيلووات إلى عدة ميجاوات. يستخدم المستهلك السكني العادي حوالي 500 كيلووات/ساعة شهريًا، لذا فإن المشاريع التي يبلغ حجمها عدة ميجاوات يمكنها توفير الطاقة لمئات المنازل. غالبًا ما تقع مزارع الرياح البرية في مناطق أكثر رياحًا، مثل التلال أو على طول الساحل.

توجد مزارع الرياح البحرية في المسطحات المائية الكبيرة. على الرغم من أنها أقل شيوعًا من مزارع الرياح البرية، إلا أنها يمكنها توليد المزيد من الطاقة من خلال الاستفادة من الرياح القوية فوق الماء. وفي السنوات المقبلة، سيتم استخدام مزارع الرياح البحرية بشكل أكبر لتزويد المجتمعات الساحلية الكبيرة بالطاقة.
تتكون طاقة الرياح الموزعة من أنظمة أصغر توفر الطاقة مباشرة إلى المناطق المجاورة، مثل العقارات السكنية أو التجارية أو الصناعية. عادة ما تكون توربينات الرياح هذه أصغر من تلك المستخدمة في مزارع الرياح على نطاق المرافق.
ما هي كمية الكهرباء التي تولدها توربينات الرياح؟
تعتمد كمية الطاقة التي تولدها توربينات الرياح على حجم التوربين وموقعه. تلتقط التوربينات الأطول والشفرات الأكبر حجمًا المزيد من الرياح، مما يجعل التوربينات أكثر كفاءة. تولد توربينات الرياح النموذجية من 1 إلى 5 ميجاوات من السلطة سنويا. متوسط توربينات الرياح تولد الكهرباء فقط 40% في ذلك الوقتلأن سرعة الرياح يجب أن تصل إلى 9 أميال في الساعة على الأقل قبل أن يتم توليد الكهرباء. MCE يولد الكهرباء من أ مجموعة متنوعة من الموارد لضمان حصول العملاء على الكهرباء حتى عندما لا تهب الرياح.
إن الابتكارات المستمرة في تكنولوجيا الرياح تعني أن طاقة الرياح أصبحت أكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة على نحو متزايد. وتتوقع وزارة الطاقة أن طاقة الرياح سوف تجتمع 20% الطلب على الكهرباء في الولايات المتحدة بحلول عام 2030
حقائق ممتعة
- يصل متوسط طول توربينات الرياح الأرضية إلى 466 قدمًا، وبعض توربينات الرياح الأحدث تحتوي على شفرات طالما ملاعب كرة القدم.
- وفي الولايات المتحدة، كانت طاقة الرياح أكبر مصدر للطاقة المتجددة في نهاية عام 2019، حيث توفر ما يكفي من الكهرباء لتشغيلها. 5 ملايين المنازل الامريكية .
- يتعاون الباحثون مع شركات الطاقة المتجددة لجعل توربينات الرياح أكثر أمانًا للطيور باستخدام تكنولوجيا مثل صناديق الصوت والرادارات بالموجات فوق الصوتية.