تصف طاقة الرياح أو طاقة الرياح العملية التي يتم من خلالها استخدام الرياح لتوليد الطاقة الميكانيكية أو الكهرباء. تعمل توربينات الرياح على تحويل الطاقة الحركية في الرياح إلى طاقة ميكانيكية. يمكن استخدام هذه الطاقة الميكانيكية في مهام محددة (مثل طحن الحبوب أو ضخ المياه) ، أو يمكن تحويلها إلى كهرباء بواسطة مولد.
يمكنك التعرف على كيفية إنتاج توربينات الرياح للكهرباء ومشاهدة رسم توضيحي للمكونات داخل توربينات الرياح ، أو مشاهدة الرسوم المتحركة لطاقة الرياح التي توضح كيفية تدوير الهواء المتحرك لشفرات توربينات الرياح وكيف تعمل المكونات الداخلية لإنتاج الكهرباء.
أحجام توربينات الرياح وتطبيقاتها
يمكن أن توفر توربينات الرياح الطاقة للاستخدام في الموقع وكذلك للتصدير للبيع. ستحدد احتياجات الطاقة حجم التوربين.
يتم تعظيم اقتصاديات توربينات الرياح عندما يتم تصميم حجم المشروع لمطابقة احتياجات الطاقة للحمل مع تحقيق الدخل من اقتصاديات الحجم وسجل حافل المعدات. يتطلب استخدام الطاقة في الموقع السكني توربينًا صغيرًا (عادةً أقل من 10 كيلووات (kW)) يمكنه توليد كمية الطاقة التي يحتاجها المنزل للتشغيل اليومي. يمكن للآلات متوسطة الحجم إنتاج طاقة كافية لمطابقة الأحمال التجارية الأكبر في الموقع. تعد الآلات التي تعمل على نطاق المرافق والتي تزيد من التوليد لأثر البنية التحتية للموقع والتكلفة هي الأنسب للمشاريع على مستوى المرافق.
بغض النظر عن حجم المشروع ، ستتطلب المشاريع المتصلة بالشبكة الكهربائية موافقات من المرافق وقد تتطلب دراسات تأثير الشبكة قبل أن يبدأ البناء.
استخدام الطاقة في الموقع على المستوى السكني (<10 كيلوواط)
تنتج التوربينات السكنية الصغيرة قدرًا من الطاقة يتطلبه المنزل. نظرًا لأن هذه التوربينات يتم تثبيتها عمومًا على أبراج أقصر ، فأنت بحاجة إلى الحصول على تقييم للموقع من أجل تحديد مكان موقع المشروع للتأكد من أنه سيعمل كما هو مُصمم. يتم شراء توربينات الرياح هذه نقدًا ، لذلك في حين أن عائد الاستثمار يمكن أن يكون مهمًا في الاعتبار ، فإنه ليس دائمًا العامل الحاسم فيما إذا كان المشروع يمضي قدمًا أم لا. تقدم العديد من الدول حوافز لهذه الفئة من الآلات. عادةً لا تضمن توربينات الرياح على المستوى السكني إجراء تقييم مفصل للموارد في الموقع.
استخدام الطاقة في الموقع على نطاق تجاري صغير (10-50 كيلو واط)
تنتج هذه الفئة من توربينات الرياح طاقة أكثر مما يستهلكه المنزل العادي ولكنها مناسبة تمامًا للشركات الصغيرة ؛ المزارع. المزارع. مرافق مثل المدارس ومباني المكاتب أو جزء من الحرم الجامعي ؛ أو عبء عام مثل مستشفى. تشتمل فئة التوربينات هذه عادةً على مستوى أعلى من تعقيد الماكينة ، مما يؤدي إلى زيادة الكفاءة وإنتاج الطاقة ولكنه يتطلب أيضًا مزيدًا من الصيانة. ومع ذلك ، تتطلب هذه التوربينات عادة صيانة أقل من الآلات الأكبر. يمكن أن تكلف هذه الفئة من الآلات ما يعادل تكلفة المنزل وهي أصغر حجم مشروع يمكن تمويله ، الأمر الذي يتطلب مراجعة المقرض. قد تؤدي المشاريع بهذا الحجم أيضًا إلى الحاجة إلى تقييم الموارد في الموقع ، ولكن غالبًا ما يمكن للمشاريع المضي قدمًا باستخدام القياسات القريبة وتحديد المواقع ونمذجة المشروع من ذوي الخبرة.
استخدام الطاقة التجارية في الموقع (50-250 كيلوواط)
تنتج فئة توربينات الرياح هذه كميات تجارية من الطاقة ويمكن أن تتوافق جيدًا مع الحرم الجامعي والمرافق الأكبر والمجتمعات والأحمال العامة البلدية الأكبر. تشترك فئة توربينات الرياح هذه في العديد من الخصائص التقنية والتشغيلية لآلات نطاق المرافق وغالبًا ما يتم تثبيتها على أبراج تتطلب تصاريح خاصة وتنسيقًا مع المنظمات أو الوكالات التنظيمية الأخرى. غالبًا ما تمثل هذه التوربينات استثمارًا رأسماليًا كبيرًا وبالتالي تتطلب موافقات الشركات أو المؤسسات. ليس من غير المألوف أن يتشارك مديرو المرافق مع لاعبين ماليين أثناء تطوير مشاريع بهذا الحجم. تتطلب هذه المشاريع نمذجة مشروع من ذوي الخبرة والتفاصيل باستخدام بيانات موارد الرياح في الموقع أو القريبة.
استخدامات تجارية أو صناعية كبيرة للطاقة (500 كيلوواط - 1.5 ميجاوات)
تقع فئة توربينات الرياح هذه في الطرف العلوي من الآلات متوسطة الحجم وهي مناسبة تمامًا للمجتمعات والأحمال الصناعية الكبيرة جدًا في الموقع ويمكن أن تشكل أساسًا لمزارع الرياح الصغيرة في مواقف معينة. عادة لا يمكن تمييز فئة الماكينة هذه عن التوربينات ذات الحجم الكبير على أساس التكنولوجيا. غالبًا ما تتجاوز الأبراج 200 قدم ، والتي يجب أن تكون مزودة بإضاءة معوقة. تتطلب المشاريع بهذا الحجم مشاركة المجتمع والمصادقة عليه أو الموافقة عليه على جميع المستويات. عادة ما يتم تمويل هذه الفئة ، باستثناء الحالات غير العادية للغاية ، من خلال المقرضين التجاريين مع متطلبات العناية الواجبة الخاصة بهم ، وبالتالي تتطلب دراسات الجدوى وحملات تقييم الموارد في الموقع.
استخدام الطاقة على نطاق المرافق (1.5-7.5 ميجاوات)
تُركب توربينات الرياح على نطاق المرافق ، في حين يتم تركيبها أيضًا في بعض الأحيان عند نقطة الاستخدام ، بشكل عام في مجموعات كبيرة تنتج الطاقة للبيع. هذه هي توربينات الرياح عالية الكفاءة والحديثة التي تعمل بمعدلات توافر عالية بشكل استثنائي وتولد كهرباء بتكلفة تنافسية على مستويات محطة الطاقة. تحتوي هذه التوربينات الكبيرة على دوارات يبلغ قطرها أكثر من 250 قدمًا ويتم تثبيتها على أبراج عالية تتطلب إخطارًا بوجود عوائق طيران وإضاءة. نظرًا لحجمها وحجم المنشآت ، تتطلب توربينات الرياح على نطاق المرافق تنسيقًا بيئيًا ومرافقًا وعموميًا على أعلى المستويات. تتطلب مزارع الرياح على نطاق المرافق تقييمات صارمة للموارد ، والعناية القانونية والمالية الواجبة ، وتكامل المرافق ، وتمويل نموذجي لمنشآت الاستثمارات الرأسمالية الكبيرة جدًا ، مثل المطارات.