استخدام طاقة الرياح في توليد الكهرباء

استخدام طاقة الرياح لتوليد الكهرباء من الألف إلى الياء

تم تطوير فكرة توربينات الرياح من الفكرة القديمة لطاحونة الهواء ، وتم إنشاء أول طواحين هواء عام 1887 م في اسكتلندا ، وكان ارتفاعها حوالي 10 أمتار ، وقد أسسها جيمس بليث. .

السؤال الذي يطرح نفسه حول كيفية إنتاج الكهرباء باستخدام طاقة الرياح: وهذا ما نشرحه في الفقرة التالية:

• حركة الرياح:

تمر حركة الرياح عبر التوربينات والمراوح الموجودة بها وتتسبب في تحركها وتدويرها ، لذلك تعتبر أشرعة هذا النظام عوائق لصد الرياح ، حتى لو كانت حركة بسيطة ، فإن معظم أنواع التوربينات تفعل ذلك. هذا ليس مهيأ لحركة الرياح أو السرعة العالية ، لذلك يمكن أن تبدأ في الدوران عندما تتحرك الرياح منخفضة بين 3 و 5 أمتار في الثانية.

• دوران المروحة:

عندما تبدأ المروحة بالدوران ، يتم توصيل التوربين بعمود الحديد ويبدأ أيضًا في الدوران ، عندما تبدأ المروحة في التحرك ، فإنها تنقل طاقتها الميكانيكية الدورانية إلى قضيب التوصيل.

• استخدام حركة العمود:

يتم توصيل عمود الدوران الحديدي من الطرف الآخر بمولد كهربائي يتمثل دوره في نقل هذه الحركة الميكانيكية التي تأتي من الرياح إلى العمود الدوار لتحويلها إلى طاقة كهربائية.

• محول:

هو جزء متصل من الطرف الآخر بمولد كهربائي متصل بالمغزل وهو عبارة عن جهاز بسيط يعمل على التحفيز الكهرومغناطيسي ويساعد على تقليل الجهد الكهربائي الذي يأتي من المحول بعد نقل التيار الكهربائي إلى المحول ومنه هناك إلى الشبكة أو المجمعات ثم ينتقل إلى مصادر الطلب على الكهرباء مثل الشركات أو المنازل أو غيرها.

يتكون المولد من مغناطيس وسلك ، والسلك عبارة عن سلك ملفوف داخل المحول ومتصل بذراع توصيل ومغناطيس دائم يتم وضعه حول السلك الملفوف ، مما يساعد في عملية التحفيز الكهرومغناطيسي ، كما يقول. نقل الكهرباء عبر شبكات التوزيع المختلفة.

كيف يتم إنشاء طاقة الرياح؟

• تنبع قوة الرياح من الشمس ، فعندما تسخن الشمس مكانًا على سطح الأرض ، يبدأ ذلك المكان في امتصاص الهواء المحيط بتلك المنطقة ، وهو جزء من تلك الحرارة ، وعند بلوغ درجة حرارة معينة ، هذا الهواء الساخن يرتفع بسرعة لأن الهواء الدافئ له حجم أخف من الهواء البارد وتبدأ سرعة الرياح في طرد جزيئات الهواء الساخن مما يخلق ضغطًا أكبر أثناء تحركه للحفاظ على ضغط الهواء الطبيعي عند ارتفاع معين.
• وعندما يرتفع الهواء الساخن فجأة يكون أخف ، ويحل محله الهواء البارد ويتدفق بشكل أسرع حتى يملأ الفراغ الذي خلفه الهواء الساخن ، وبالتالي يندفع الهواء البارد بهذه الطريقة مسبباً الرياح.
• لذلك إذا وضعت شفرة دوارة في الريح ، تدفعها الرياح تلقائيًا ، مما يساعد على نقل الحركة من الشفرة الأخرى وتلتقط توربينات الرياح الرياح ، وهو ما يحدث مثل المراكب الشراعية. عندما تبدأ الرياح في دفع مصدات الشراع فإنها تساعده على التحرك ، وتنقل الرياح طاقتها الحركية إلى القارب وتتحرك.

لمحة عن تاريخ طاقة الرياح

• بدأ استخدام الرياح للطاقة الحركية لأول مرة في مصر من خلال السفن الشراعية ، قبل 3000 قبل الميلاد ، عندما استخدمت السفن الشراعية طاقة الرياح للاندفاع عبر المياه.
• تم استخدام أقدم طواحين الهواء لطحن الحبوب وبدأت في الظهور قبل عام 2000 قبل الميلاد ومن المرجح أنها بدأت في الظهور في مدينة بابل القديمة ، تمامًا كما ظهرت قبل 200 قبل الميلاد في بلاد فارس القديمة وكان لها دعامات عمودية.
• كما أنه متصل بالقاع بواسطة حجر الرحى ومثبت في ذراع دوار تحركه الرياح.انتشرت ثقافة طحن الحبوب بمساعدة الرياح بسرعة في الشرق الأوسط وظلت مستخدمة قبل فترة طويلة من ظهور طواحين الهواء في أوروبا.
• وعندما اندلعت الحروب الصليبية ، حمل الصليبيون الأوروبيون في بداية القرن الحادي عشر هذه الفكرة معهم إلى بلادهم ، مما ساعد على ظهور الفكرة الهولندية عن طواحين الهواء المعروفة بشكلها الحالي لجميع الناس.
• بدأت في تطوير تكنولوجيا طاقة الرياح وبشكل أكثر دقة تم تطبيقها في الولايات المتحدة الأمريكية في عام 1930 و 600000 طاحونة هوائية قدمت الكهرباء إلى مناطق مختلفة وساعدت في ضخ المياه.
• بدأ استخدام طاقة الرياح في الانخفاض في البلاد وفي المناطق الريفية بعد التوسع الواسع للكهرباء وتوزيعها في المزارع المختلفة والدول الريفية ، لكنها بدأت في الارتفاع مرة أخرى في أوائل السبعينيات بعد تراجع النفط الذي حدث في الولايات المتحدة. تنص على. تقلبت أمريكا والبحوث على مدى السنوات التالية وفقًا للمصالح الحكومية والحوافز الضريبية.
• في منتصف الثمانينيات ، كان متوسط ​​استهلاك طاقة الرياح حوالي 150 كيلوواط ، وهو أقصى إنتاج لتوربينات الرياح في ذلك الوقت ، وفي عام 2006 ، بلغ إنتاج توربينات الرياح بشكل عام 1 ميغاواط ومن المتوقع أن يصل إلى 4 ميغاواط.

التكنولوجيا الحديثة لاستخدام طاقة الرياح

• يوجد تصميمان أساسيان ، توربينات الرياح ذات المحور الأفقي وتوربينات الرياح ذات المحور الرأسي ، وأصبحت توربينات الرياح ذات المحور الرأسي نادرة جدًا ، لذلك يمكن تثبيت قضيب الربط في هذا النوع من المحور الرأسي بطريقة متعامدة مع الأرض وهي بشكل دائم موازية للريح.
• هذا على عكس المحاور الأفقية ، التي لا تتطلب تعديلات في حالة حدوث تغيير في اتجاه الرياح ، ولكن لا يمكنها التحرك من تلقاء نفسها في مهب الريح ولديها نظام كهربائي خاص بها لبدء العمل.
• يمكن استخدامه كبديل للبرج ودعم الإسلام ، مما يجعل الدوار منخفض الارتفاع ، مما يعني أن الرياح أبطأ بسبب قربها من الأرض ، وتوربينات الرياح ذات المحور الرأسي أقل كفاءة من توربينات المحور الأفقي ، وهذا هو سبب لسهولة الصيانة والتركيب لأنها متوفرة على مستوى الأرض ، ولكنها تحتاج إلى مساحة أرضية أكبر حول طرف التوربين ، وهذا أحد أكبر عيوبها.

وفي نهاية مقالنا أوضحنا أن هذه هي جميع الخطوات التي تستخدمها طاقة الرياح لتوليد الكهرباء من الألف إلى الياء ، والخطوات التي تتم على الأرض لتوليد الكهرباء من سرعة الرياح. باستخدام التوربينات.