تثار العديد من الأسئلة حول طريقة استخدام طاقة الرياح لتوليد الكهرباء من الألف إلى الياء ، وخاصة توربينات الرياح لطاقة الرياح ، حيث أن الرياح هي مصدر متجدد للطاقة ومورد نظيف ومجاني ويمكن العثور عليه بسهولة كل يوم في أنحاء مختلفة من العالم. يمكن استخدامها وبعد ذلك عندما يتم تحويل طاقة الرياح إلى كهرباء تصبح أكثر أهمية هذه الأيام لأنها طريقة نظيفة ومستدامة.
الطاقة الحركية هي الطاقة التي يمكن التقاطها من الجزء الخلفي من الحركة ، مثل حركة الماء أو الرياح ، يمكن التقاطها بواسطة الشفرات وعندما يتم إطلاق هذه الطاقة ، تبدأ الشفرات في التحرك ، ثم تتسبب في دوران قضيب التوصيل ونقل المشبك الموجود على المحور إلى المولد ، مما يحولها إلى طاقة كهربائية.
وتم تطوير فكرة توربينات الرياح من فكرة طاحونة الهواء القديمة ، وتم إنشاء أول طواحين هوائية في عام 1887 م وكان هذا في اسكتلندا وكان ارتفاعه حوالي 10 أمتار وتم إنشاؤه بواسطة جيمس بليث.
السؤال الذي يطرح نفسه عن كيفية إنتاج الكهرباء باستخدام طاقة الرياح: هذا ما نشرحه في الفقرة التالية:
-
حركة الرياح:
تمر حركة الرياح عبر التوربين والمراوح بداخلها مما يؤدي إلى تحركها وتدويرها ، وتعتبر أشرعة هذا النظام بمثابة عوائق لصد الرياح ، حتى لو كانت حركة بسيطة ، فمعظم التوربينات لا تستعد لحركة الرياح أو السرعة العالية حتى تتحرك ، لذلك يمكن أن يبدأ الدوران بحركة رياح . منخفضة تصل إلى 3 إلى 5 أمتار في الثانية.
-
دوران المروحة:
عندما تبدأ المروحة بالدوران ، يتم توصيل التوربين بعمود حديدي ، وعندما تبدأ المروحة في التحرك ، تبدأ في الدوران ، وبالتالي تنقل طاقتها الميكانيكية الدوارة إلى قضيب التوصيل.
-
استخدام حركة المغزل:
يتم توصيل العمود الحديدي من الطرف الآخر بمولد كهربائي ، ويتمثل دوره في تحويل الحركة الميكانيكية التي تولدها الرياح إلى العمود لتحويله إلى طاقة كهربائية.
-
محول:
هو جهاز بسيط يعمل على التحفيز الكهرومغناطيسي وهو الجزء الذي يتصل بالمولد في الطرف الآخر والمتصل بعمود الدوران وبعد نقل التيار الكهربائي إلى المحول ومن هناك إلى الشبكة أو المجمعات فهو يساعد على زيادة الجهد الكهربائي من المحول ومن ثم الانتقال إلى مصادر الطاقة الكهربائية التي تحتاجها مثل الشركات أو المنازل أو غيرها.
يتكون المولد من مغناطيس وموصل ، والموصل عبارة عن سلك ملفوف داخل المحول ومتصل بقضيب التوصيل والمغناطيسات الدائمة الموضوعة حول السلك الملفوف ، مما يساعد في عملية التحفيز الكهرومغناطيسي ويخبر بنقل التيار الكهربائي عبر شبكة التوزيع المختلفة.
كيف تظهر طاقة الرياح
- تنبع قوة الرياح من الشمس ، فعندما تسخن الشمس مكانًا على الأرض ، يبدأ هذا المكان في امتصاص الهواء الذي هو جزء من تلك الحرارة حول تلك المنطقة ، وعندما يصل إلى درجة حرارة معينة ، يرتفع هذا الهواء الدافئ بسرعة لأن الهواء الهواء الساخن حجم أخف من الهواء البارد وتكون سرعة الرياح أكبر. يبدأ في تلاشي الضغط مما ينتج عنه جزيئات الهواء الساخن.
- وعندما يرتفع الهواء الساخن فجأة ويصبح أخف ، يحل الهواء البارد مكانه ويتدفق بشكل أسرع حتى يملأ الفراغ الذي خلفه الهواء الساخن ، وبهذه الطريقة يتسبب الانفجار البارد في حدوث الرياح.
- لذلك إذا وضعت شفرة تدور في مهب الريح ، فإن الرياح تدفعها تلقائيًا ، مما يساعد الحركة على الانتقال من جناح إلى جناح ، وبهذه الطريقة تأخذ توربينات الرياح الرياح ، وهذا يساعدها عندما تبدأ الرياح في دفع مصدات الشراع ، كما هو الحال في القارب الشراعي. تحرك ، تنقل الرياح طاقتها الحركية إلى القارب وتتحرك.
التعرف على موارد الطاقة في الوطن العربي وأهمية حمايتها: موارد الطاقة في الوطن العربي وأهمية حمايتها
لمحة عامة عن تاريخ طاقة الرياح
- لأول مرة في مصر مع المراكب الشراعية ، بدأ استخدام الرياح في الطاقة الحركية قبل 3000 قبل الميلاد ، لذلك استخدمت المراكب الشراعية طاقة الرياح للتحرك بسرعة عبر المياه.
- كما استخدمت أقدم طواحين الهواء لطحن الحبوب وبدأت في الظهور قبل عام 2000 قبل الميلاد ، وربما بدأت في الظهور في مدينة بابل القديمة ، كما ظهرت في بلاد فارس القديمة قبل 200 قبل الميلاد وكانت تحتوي على عوارض خشبية منتصبة.
- كما تم إرفاقه بحجر الرحى أدناه ، وهو ذراع دوار يتحرك بتأثير الرياح وثقافة طحن الحبوب مع الرياح المنتشرة بسرعة في الشرق الأوسط ، واستمر استخدامه لفترة طويلة حتى ظهور طواحين الهواء في أوروبا.
- وعندما اندلعت الحروب الصليبية ، في أوائل القرن الحادي عشر ، نقل الصليبيون الأوروبيون هذه الفكرة معهم إلى بلادهم ، مما ساعد فكرة الهولنديين عن طواحين الهواء المعروفة لجميع الشعوب بشكلها الحالي.
- بدأت مع تطوير تكنولوجيا طاقة الرياح وتم تنفيذها بشكل أكثر دقة في الولايات المتحدة في عام 1930 ، وقدمت 600000 طاحونة هوائية الكهرباء إلى مناطق مختلفة وساعدت في ضخ المياه.
- بدأ استخدام طاقة الرياح في الانخفاض في البلاد والمناطق الريفية بعد انتشار وتوزيع الكهرباء في مختلف المزارع والمناطق الريفية ، ولكن بعد أن بدأ تدهور النفط في الولايات المتحدة في الارتفاع مرة أخرى في أوائل السبعينيات ، تذبذبت الأبحاث في مصالح الحكومات في السنوات التالية. والحوافز الضريبية.
- كان متوسط طاقة الرياح المستخدمة في منتصف الثمانينيات حوالي 150 كيلوواط ، وهو أقصى معدل لطاقة توربينات الرياح في ذلك الوقت. بلغ إنتاج توربينات الرياح في عام 2006 1 ميغاواط بشكل عام ومن المتوقع أن يصل إلى 4 ميغاواط.
انقر هنا لقراءة مقال عن الطاقة الشمسية ومواردها وطرق الإنتاج وطرق التخزين: مقال عن الطاقة الشمسية والموارد الجاهزة للطباعة وطرق الإنتاج وطرق التخزين
التقنيات الحديثة لتسخير طاقة الرياح
- التصميمان الأساسيان هما المحور الأفقي ، وأصبحت توربينات الرياح ذات المحور الرأسي وتوربينات الرياح ذات المحور الرأسي نادرة للغاية ، لذلك يمكن تركيب قضيب التوصيل بشكل عمودي على الأرض في هذا النوع من المحور الرأسي وموازاة الرياح بشكل مستمر.
- هذا على عكس المحاور الأفقية ، التي لا تتطلب تعديلًا في حالة حدوث تغيير في مسار الريح ، ولكنها لا تستطيع التحرك من تلقاء نفسها عند وجود رياح ولديها أنظمتها الكهربائية الخاصة لبدء العمل.
- يمكن استخدام بديل البرج كدعم ، مما يسمح للدوار بأن يكون له ارتفاع أقل ، مما يعني أن الرياح أبطأ لأن توربينات الرياح الرأسية أقرب إلى الأرض لأنها أقل كفاءة من المحاور الأفقية ، وهذا هو سبب توفرها لتسهيل الصيانة والتركيب. . على مستوى الأرض ، تحتاج إلى مزيد من الأرض حول طرف التوربين ، وهو أحد أكبر عيوبه.
لمزيد من المعلومات حول مصادر الطاقة المتجددة وغير المتجددة ، انقر هنا: مصادر الطاقة المتجددة وغير المتجددة
وفي نهاية مقالنا ، أوضحنا أن هذه هي جميع الخطوات التي تستخدم فيها طاقة الرياح لتوليد الكهرباء من الألف إلى الياء ، والخطوات المتخذة على الأرض لتوليد الطاقة الكهربائية باستخدام التوربينات من سرعة الرياح.