كيفية توليد الكهرباء من الرياح
كيف يتم توليد الكهرباء من الرياح وكيف يعمل التوربينات؟ هذه جميعها أسئلة ستتم الإجابة عنها في موقع الموسوعة اليوم. إن الله قد جعل لنا الرياح تكون عونا للإنسان، حيث يمكن تسخيرها لصالحه وجعل حياته أسهل وأكثر يسرا. بدأ الإنسان في استخدام طاقة الرياح منذ القرن التاسع عشر ولا يزال يكتشف المزيد حتى اليوم. دعونا نتعرف من خلال هذا المقال على هذه الطاقة وكيفية استخراجها والاستفادة منها.
كيفية توليد الكهرباء من الرياح
العلم ليس له حدود، إذ استطاع العلماء منذ سنوات عديدة اكتشاف فوائد عظيمة للرياح، وأهم هذه الفوائد ربما تكون قدرتها على توليد الطاقة الكهربائية دون أي أضرار بيئية.
واليوم ظهر معنى “مزرعة الرياح” ويشير إلى مجموعة المراوح التي تولد الكهرباء من خلال استغلال المناطق الشاطئية ذات الرياح القوية، وتكون هذه المناطق إما تابعة للدولة أو للأفراد ولكنها تزود الشبكة العامة بالطاقة المتجددة في كلا الحالتين.
في حين يدرك العديد من الدول العربية قيمة الرياح في توليد الكهرباء، تحتل الدنمارك وفنلندا، بالإضافة إلى بعض دول آسيا مثل الصين، المرتبة الأولى عالميا في إنتاج الطاقة الكهربائية من الرياح.
يجب الإشارة إلى أن العديد من الدول لا تمتلك القدرة على إقامة مزارع من هذا النوع، لأنها لا تتمتع بالطقس المناسب الذي يمكنها من بناء محطات وتوربينات لتوليد الكهرباء، مثل البلدان القارية أو الداخلية التي لا تتمتع برياح قوية وثابتة في معظم أيام السنة.
يفضل بناء مزارع الرياح في المناطق الساحلية حيث تتوفر رياح ثابتة في معظم أوقات العام، ولكن هناك العديد من التجارب لصنع توربين وتوصيله بتلك المراوح، لذا يمكن وضعها في مناطق بعيدة عن الشاطئ والاستفادة منها في توليد الطاقة الريحية.
مراحل توليد الكهرباء من الرياح
بعد أن تعرفت على هذه المعلومات حول توليد الكهرباء من الرياح، حان الوقت لمعرفة الخطوات العملية لتوليد الطاقة الكهربائية
- من الضروري الحصول على مولد كهربائي جيد، ويمكن أن نستخدم مولد السيارة أو الشاحنة الكبيرة للحصول على طاقة أكبر بكثير.
- يمكن الحصول على أحد أنابيب البلاستيك أو أنابيب الصرف الصحي، حيث تكون خفيفة الوزن وسهلة الاستخدام.
- يجب أن يكون قطر هذه الأنابيب حوالي 2 أو 3 بوصات فقط، ويجب أن يكون مائلا بحيث يشبه شفرة المروحة.
- قم بتجهيز 3 شفرات للمروحة بنفس الخصائص المذكورة سابقا، بحيث تتميز برأس رفيع وقاعدة واسعة.
- الآن لديك شفرات للمروحة، ويجب تركيبها بشكل دائري على قاعدة واحدة.
- قم بتثبيت المروحة على المولد الذي حصلت عليه من السيارة.
- الآن حان وقت تركيب المروحة على القاعدة باستخدام أنبوب معدني طوله حوالي أربعة أمتار.
- من الأفضل عدم وضع المروحة على سطح المنزل لتجنب التعرض لأي خطر في حالة فشل المولد وحماية نفسك والآخرين.
- يفضل بعض الأشخاص استخدام الفرامل لتقليل سرعة المروحة عند الحاجة، بالإضافة إلى استخدام منظم للشحن لحماية بطارية المروحة.
مميزات توليد الكهرباء من الرياح
الاستفادة من هذه الطريقة في توليد الكهرباء متعددة، وأهمها هي:
- حماية البيئة من آثار الطرق التقليدية لتوليد الكهرباء.
- تعتبر الطاقة المولدة من طاقة الرياح متجددة ونظيفة.
- يمكنك الحصول على كمية كافية من الطاقة الكهربائية من هذه الطريقة، تكفي لاستخدام منزلك بأكمله دون الحاجة إلى مصادر الطاقة التقليدية.
- يقوم العديد من الدول في آسيا مثل الهند والصين بإقامة مزارع متطورة للطاقة الريحية، لذا أصبحت طاقة الرياح أحد أهم وأكبر مصادر الطاقة خلال العقد الأخير.
- على الرغم من التكلفة العالية لبناء وتجهيز هذه المزارع، فإنها توفر الكثير من المال على المدى الطويل، وتعتبر الحل الأمثل لمشاكل الاقتصاد في كثير من الدول.
كيفية عمل توربينات الرياح
توربينات الرياح هي الجزء الرئيسي في عملية توليد الكهرباء من الرياح، وتعرف أيضا بتوربينات الرياح أو قوتها الرياح، وهي المسؤولة عن تحويل حركة الرياح في الهواء إلى حركة دائرية تنتج طاقة كهربائية، من خلال ربطها بمولد كهربائي.
هناك العديد من أنواع توربينات الرياح، بما في ذلك التوربينات العمودية والأفقية، ويمكن الاستفادة منها في العديد من الأغراض مثل تشغيل المطاحن أو رفع وضخ الماء ومهام أخرى ميكانيكية. يمكن تحويل هذه القوة إلى طاقة كهربائية تستخدم للإنارة وتشغيل الأجهزة.
محتويات توربينات الرياح
يتألف توربين الرياح من مجموعة من المواد البسيطة، والتي يمكن الحصول عليها من أي مكان مثل:
- المولد الذي يحول الطاقة الناتجة عن الرياح إلى طاقة كهربائية.
- ثلاثة قطع متطابقة تعمل كأجنحة “ريش” للمروحة لتتحرك بتيار الهواء.
- يتواجد محول كهربائي في مكان مغلق بالتوربين.
- ناقل الحركة يتوافق مع تغيير سرعة التوربين.
- استخدم المكابح لإيقاف عمل التوربين في حالة وجود عواصف أو إذا استدعت الحاجة إلى ذلك.
- تضاف قطع التحكم لتسهيل التحكم في المروحة وتغيير وضعها بما يتناسب مع تغير الرياح.
- وجود محرك لتغيير اتجاه التوربين بواسطة الرياح.
- هناك توربينات بأحجام مختلفة، بعضها يصل إلى أكثر من ميجاوات، وكلما زاد حجم التوربين زادت فاعليته في العمل.
طريقة عمل توربينات الرياح
للتوربينات الريحية دور أساسي في توليد الطاقة، ولابد أنك تساءلت كثيرا عن كيفية عمل التوربين لتوليد هذه الطاقة، هذه هي الطريقة المبسطة لعمل التوربين
- فكرة عمل التوربين هي عكس فكرة عمل المروحة، حيث تستغل طاقة الكهرباء في الحركة وتوليد الهواء أو الرياح.
- يستخدم التوربين الرياح لتحريك المروحة والحصول على طاقة كهربائية، حيث يحرك الهواء الريش الموجود في التوربين.
- تتحول هذه الطاقة الميكانيكية أو الحركية إلى طاقة كهربائية عن طريق المولد المتصل بالتوربين.
- يتم توليد الكهرباء من خلال عملية الدورات داخل المولد، ويتم استخدامها في جميع جوانب الحياة.
توليد الطاقة المتجددة هو المستقبل الحقيقي لأي أمة سواء عن طريق الرياح، أو الطاقة الشمسية، أو الطاقة الحيوية، ورغم أن طاقة الرياح تتطلب مجهودا أكبر وأدواتا أكثر، إلا أن العديد من الدول المتقدمة تسعى للاعتماد عليها في توليد الكهرباء بهدف الحفاظ على البيئة.