كيف تعمل طاقة الرياح وكذلك استخدامات طاقة الرياح؟ وسوف نقدم أيضا ما هي طاقة الرياح؟ كما سنتحدث عن سلبيات طاقة الرياح، وكل ذلك من خلال مقالنا. تابعنا.
كيف تعمل طاقة الرياح؟
للإجابة على سؤال كيف تعمل طاقة الرياح، من الضروري معرفة كيف تأتي الرياح. طاقة الرياح تأتي من الشمس. وهي شكل من أشكال الطاقة الشمسية لأن الرياح تنتج من حرارة الشمس. عندما تقوم الشمس بتسخين سطح الأرض بأكمله بنسب متفاوتة، فإن الهواء الموجود بالقرب من سطح الأرض يسخن، ويرتفع الهواء الساخن إلى أعلى، وينخفض الضغط الجوي بالقرب من سطح الأرض ويحل محله الهواء البارد ليأخذ مكانه. وتسمى حركة الهواء هذه بالرياح، وعندما يتم استغلال الرياح لتحريك مراوح الهواء باستخدام طرق التكنولوجيا المتقدمة وتحويلها إلى طاقة كهربائية، فإنها تسمى طاقة الرياح، وقديماً كانت تستخدم طاقة الرياح من خلال طواحين الهواء التي تطحن الحبوب و المياه التي يتم ضخها.
تمت الإجابة مؤخرًا على السؤال: “كيف تعمل طاقة الرياح؟” وبشكل أكثر وضوحا؛ ويتم ذلك من خلال وجود مراوح هواء كبيرة متصلة بمولدات كهربائية. وعندما تدور هذه المراوح الهوائية بفعل طاقة الرياح، فإن دور المولد الكهربائي هو تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية، أي توليد الكهرباء. وتتكون مراوح الهواء من ثلاثة أجنحة ضخمة قد يصل طولها إلى 162 متراً، تدفعها الرياح. وعلى برج أو عمود قد يصل ارتفاعه إلى 240 مترًا، يمكن لمراوح الهواء هذه إنتاج حوالي 4.8 إلى 9.5 ميجاوات من الطاقة الكهربائية. توجد مراوح يمكن استخدام توربينات الرياح الأصغر حجمًا لإنتاج الطاقة للمنازل بشكل مستقل.
هناك مزارع الرياح، وهي المناطق التي يوجد بها أكبر عدد من مراوح الرياح، والتي تنتج أكبر قدر ممكن من الطاقة. ويمكن حساب الطاقة الناتجة عن الرياح من المتوسط الحسابي لسرعة الرياح في منطقة معينة. وتنقسم الطاقة الناتجة إلى فئات من 1 إلى 7، أصغرها واحد وأكبرها سبعة. توجد أكبر قاعدة لإنتاج طاقة الرياح في العالم في الصين، وهي قاعدة جيوتشيوان لطاقة الرياح، والتي تنتج أكثر من 6000 ميجاوات من الطاقة. يمكن أن تكون مزارع الرياح على البحر مثل مزارع الرياح على نهر التايمز، حيث تكون الرياح قوية. يتزايد توليد واستغلال الكهرباء من طاقة الرياح بشكل ملحوظ، والدول الأكثر استغلالاً لطاقة الرياح هي الصين والولايات المتحدة الأمريكية.
استخدامات طاقة الرياح
1- توليد الطاقة الكهربائية:
طاقة الرياح هي مصدر طاقة بديل يستخدم لتقليل استخدام الوقود الأحفوري. كما أنها تعتبر أحد أشكال الطاقة المتجددة، ويمكن استخدام نظام مولد يعمل باستخدام توربينات الرياح. للحفاظ على طاقة الرياح، بحسب موقع Wind Job.
عندما تهب الرياح على شفرات التوربينات، يقوم الدوار بإدارة عمود التوربين، ومن ثم يتم توصيل العمود بمولد يقوم بتحويل طاقة الرياح إلى طاقة ميكانيكية، مما يؤدي إلى دوران المولد، مما يؤدي إلى توليد طاقة كهربائية، أو طاقة.
يُشار إلى أن هناك نوعين من توربينات الرياح: توربينات المحور الأفقي (بالإنجليزية: HAWTs) وتوربينات المحور العمودي (بالإنجليزية: VAWTs).
انتشر استخدام طاقة الرياح لتوليد الكهرباء على الرغم من تعقيد استخدامها. وتستخدم مزارع الرياح التي تحتوي على مجموعة من التوربينات الكبيرة المصممة خصيصًا لتوليد الطاقة الكهربائية. ولذلك فإن مزارع الرياح تحتاج إلى تصميمات خاصة ومناسبة تشمل كافة الجوانب. مثل عدد التوربينات ومساحة الأرض وعوامل أخرى.
2- المساعدة الملاحية:
تستخدم بعض شركات الشحن الحديثة طاقة الرياح كوسيلة للنقل. تحتوي سفن الشحن وسفن الصيد على طائرات ورقية كبيرة الحجم، مما يساعد على تقليل استهلاك الوقود في الرحلات الطويلة بنسبة 30% في ظل الظروف المناسبة.
ويُنصح باتباع هذه الطريقة؛ لتقليل كمية الأموال اللازمة للوقود، والحد من انبعاثات الكربون.
3- ممارسة الأنشطة الرياضية :
تعتمد العديد من الأنشطة الرياضية على طاقة الرياح، ومنها:
– الإبحار البري:
يشبه هذا النشاط الإبحار العادي، إلا أنه يتم على الأرض باستخدام مركبة صغيرة ذات عجلات وشراع.
– ركوب الأمواج:
(بالإنجليزية: Kite Surfing)، وهو نشاط رياضي يؤديه الشخص من خلال ركوب لوح التزلج، وإمساك الشراع أثناء القيام بذلك. للوصول إلى ارتفاعات كبيرة.
– ضخ المياه:
يمكن الاعتماد على طواحين الهواء لتوليد الطاقة اللازمة لضخ المياه من البرك والآبار، للاستفادة منها في أغراض الري والشرب وغيرها. وبما أن الضخ لا يحتاج إلى طاقة تشغيلية، ويتطلب فقط طاقة الرياح المتوفرة، فإن هذه الطريقة مفيدة جداً في الأماكن النائية التي لا يمكن الوصول إليها. يتم توصيله بطرق الضخ التقليدية.
تعتمد قدرة المطاحن على ضخ المياه على عدة عوامل أهمها:
– سرعة الرياح، حيث يجب أن يتراوح متوسط سرعة الرياح بين (12-18) كم/ساعة حتى تعمل طواحين الهواء بكفاءة.
– عمق منسوب المياه في الآبار والبرك.
– نوع الطاحونة الهوائية .
ما هي طاقة الرياح؟
تعد طاقة الرياح واحدة من أسرع تقنيات الطاقة المتجددة نموًا، ويتزايد استخدامها في جميع أنحاء العالم ويرجع ذلك جزئيًا إلى انخفاض التكاليف. زادت القدرة العالمية المركبة لتوليد طاقة الرياح البرية والبحرية بعامل يبلغ حوالي 75 في العقدين الماضيين، حيث قفزت من 7.5 جيجاوات في عام 1997. إلى حوالي 564 جيجاوات بحلول عام 2018. ومثل الطاقة الشمسية، تعد طاقة الرياح مصدر الطاقة الأسرع نموا في العالم. العالم. على سبيل المثال، تهدف الولايات المتحدة إلى إنتاج 20 بالمئة من احتياجاتها من الكهرباء باستخدام طاقة الرياح بحلول عام 2018. 2030، وليس هناك شك في أن طاقة الرياح ستقلل من اعتمادنا على الوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط والغاز في العقد المقبل. طاقة الرياح هي مصدر متجدد ونظيف للطاقة ولا تولد أي غازات دفيئة.
تنتج الرياح من التسخين غير المتساوي للغلاف الجوي بواسطة الشمس والتغيرات في سطح الأرض. عندما يتم توليد الرياح، تقوم التوربينة بتحويل الطاقة الموجودة في الرياح إلى كهرباء عن طريق تدوير شفرات تشبه المروحة حول الدوار. يقوم الدوار بإدارة عمود الإدارة، الذي يقوم بتشغيل مولد كهربائي. هناك ثلاثة عوامل: العوامل الرئيسية التي تؤثر على كمية الطاقة التي يمكن لتوربينات الرياح تسخيرها: سرعة الرياح، وكثافة الهواء، ومنطقة الانجراف.
ظهرت توربينات الرياح لأول مرة منذ أكثر من قرن من الزمان، بعد اختراع المولد الكهربائي في ثلاثينيات القرن التاسع عشر. تم توليد طاقة الرياح في المملكة المتحدة والولايات المتحدة في عامي 1887 و1888، ولكن يُعتقد أن طاقة الرياح الحديثة قد تم تطويرها لأول مرة في الدنمارك، حيث بدأ بناء توربينات الرياح ذات المحور الأفقي في عام 1891 بتوربينة رياح بطول 22.8 متر.
لا تكلف الرياح شيئًا، وبالتالي فإن تكاليف التشغيل تقترب من الصفر بمجرد تشغيل التوربين. تتواصل الجهود البحثية في مجال التكنولوجيا لمواجهة تحديات جعل طاقة الرياح بديلاً أرخص وقابل للتطبيق للأفراد والشركات لتوليد الطاقة. ومن ناحية أخرى، تقدم العديد من الحكومات حوافز ضريبية لخلق النمو لقطاع الطاقة. رياح.
عيوب طاقة الرياح
1- لا تستطيع هذه الطاقة تزويد قطاع النقل، مما يؤدي إلى اعتماد قطاع النقل على المنتجات النفطية فقط.
2- رغم أنها طاقة متجددة إلا أنها موسمية، وفي بعض الأحيان لا تتناسب سرعة الرياح مع الطاقة الكهربائية.
3- التأثير البصري لدوران التوربينات والضوضاء التي تصدرها قد تزعج الأشخاص الذين يعيشون بالقرب من حقول الرياح. وللحد من هذه التأثيرات يفضل إنشاء حقول الرياح في مناطق بعيدة عن المناطق السكنية.
4- اختيار الموقع المناسب لإنشاء التوربينات.
5- الأثر البيئي لعمليات البناء والتشغيل المتعلقة بالتوربينات.
6- توربينات عملاقة تقتل أحيانا بعض الطيور خاصة أثناء هجرتها.