هناك العديد من الأسئلة حول كيفية استخدام طاقة الرياح من الألف إلى الياء لتوليد الكهرباء ، خاصة وأن الرياح هي مصدر طاقة متجددة لأنها مصدر نظيف ومجاني ومتوفر بسهولة في أجزاء مختلفة من العالم من خلال التحويل في الكهرباء ، تلعب طاقة الرياح دورًا مهمًا بشكل متزايد اليوم لأنها نظيفة ومستدامة.
وتعني الطاقة الحركية أنها الطاقة التي يمكن التقاطها خلف الحركة ، مثل حركة الماء أو الرياح ، بحيث يمكن التقاطها بواسطة ريش الدوار. عندما يتم إطلاق هذه الطاقة ، تبدأ ريش الدوار في التحرك ، ثم تحدث الحركة ، كما يدور ذراع الوصلة ، الذي يتم توصيله بالمحور ، وينتقل إلى المولد ، والذي بدوره يحولها إلى طاقة كهربائية. .
استخدم طاقة الرياح من الألف إلى الياء لتوليد الكهرباء
انبثقت فكرة توربينات الرياح عن الفكرة القديمة لطاحونة الهواء وأقيمت أول طواحين هواء في عام 1887 م في اسكتلندا ، وكان ارتفاعها حوالي 10 أمتار وقام ببنائها جيمس بليث.
السؤال الذي يطرح نفسه حول كيفية توليد الكهرباء من خلال استخدام طاقة الرياح نوضح ذلك في الفقرة التالية
تمر حركة الرياح عبر التوربينات والمراوح الموجودة بداخلها مما يتسبب في تحركها وتدويرها. وتعتبر أشرعة هذا النظام حواجز تمنع الريح حتى لو كانت حركة بسيطة. منخفض يتراوح بين 3 و 5 أمتار في الثانية.
-
دوران المروحة
عندما تبدأ المروحة في الدوران ، يتم توصيل التوربين بعمود حديدي ويبدأ أيضًا في الدوران عندما تبدأ المروحة في الحركة. ثم ينقل طاقته الميكانيكية الدورانية إلى ذراع الوصلة.
-
استخدم حركة المغزل
يتم توصيل المغزل الحديدي في الطرف الآخر بمولد كهربائي ، وتتمثل مهمته في تحويل الحركة الميكانيكية التي تمارسها الرياح على المغزل إلى طاقة كهربائية.
إنه الجزء الذي يتصل بالمولد الكهربائي في الطرف الآخر الذي يتصل بالمغزل. هي أداة بسيطة تعمل بالتحفيز الكهرومغناطيسي ، مما يساعد على زيادة الجهد الكهربائي الذي يأتي من المحول ، بعد توليد التيار الكهربائي ، ينتقل إلى المحول ، ومن هناك إلى الشبكة أو بطاريات التخزين ، ثم إلى إعادة التوجيه إلى المصادر التي تتطلب الطاقة الكهربائية ، على سبيل المثال للشركات أو المنازل أو غيرها.
يتكون المولد من مغناطيس وموصل. الموصل عبارة عن سلك ملفوف داخل المحول ومتصل بذراع الربط والمغناطيس الدائم الموجود حول سلك الجرح ، مما يساعد في عملية التحفيز الكهرومغناطيسي عن طريق نقل التيار الكهربائي عبر شبكات التوزيع المختلفة.
كيف تتولد قوة الرياح؟
- وتأتي طاقة الرياح من الشمس. لذلك عندما تسخن الشمس مكانًا على سطح الأرض ، يبدأ ذلك المكان في امتصاص الهواء المحيط بتلك المنطقة ، والذي يعتبر جزءًا من تلك الحرارة ، وفوق درجة حرارة معينة عند الوصول إلى الهواء ، يرتفع هذا الهواء الساخن بسرعة بسبب الهواء الدافئ. حجمه أصغر من الهواء البارد وتبدأ سرعة الرياح في إحداث جزيئات الهواء الساخن التي تخلق ضغطًا أكبر أثناء تحركها للحفاظ على ضغط الهواء الطبيعي عند ارتفاع معين.
- وعندما يرتفع الهواء الساخن فجأة ويصبح أخف ، يأخذ الهواء البارد مكانه ويتدفق بشكل أسرع لملء الفراغ الذي تركه الهواء الساخن وراءه ، وبالتالي يتشكل تدفق الهواء البارد بهذه الطريقة ، مما يسبب الرياح .
- لذلك عندما تمسك بشفرة دوارة في الريح ، تدفعها الرياح تلقائيًا ، مما ينقل الحركة من الشفرة الأخرى ، وهذه الطريقة تلتقط توربينات الرياح ، وهو ما يشبه ما يحدث في المراكب الشراعية عندما تبدأ الرياح دفع مصدات الشراع ، مما يتسبب في تحركها ، تنقل الرياح طاقتها الحركية إلى القارب وتتحرك.
للتعرف على مصادر الطاقة في الوطن العربي وأهمية الحفاظ عليها
نظرة ثاقبة في تاريخ طاقة الرياح
- بدأ استخدام الرياح في الطاقة الحركية لأول مرة في مصر عن طريق القوارب الشراعية ، قبل 3000 قبل الميلاد. عندما سخرت المراكب الشراعية قوة الرياح لتسريع المياه.
- كما تم استخدام أقدم طواحين الهواء لطحن الحبوب وظهرت منذ عام 2000 قبل الميلاد. على. ربما ظهرت أيضًا في مدينة بابل القديمة ، تمامًا كما ظهرت في 200 عام قبل الميلاد. في بلاد فارس القديمة تحتوي على عوارض خشبية عمودية.
- كما أنه متصل بأسفل حجر الرحى ويتم تثبيته في ذراع دوار يتحرك مع الريح. انتشرت ثقافة الطاحونة الهوائية بسرعة في الشرق الأوسط واستمر استخدامها لفترة طويلة. قبل ظهور طواحين الهواء في أوروبا.
- وعندما اندلعت الحروب الصليبية ، في بداية القرن الحادي عشر ، نقل الصليبيون الأوروبيون هذه الفكرة إلى بلادهم ، مما ساهم في ظهور الفكرة الهولندية عن طواحين الهواء ، التي عرفها جميع الناس بشكلها الحالي.
- بدأ مع تطوير تكنولوجيا طاقة الرياح وتم تطبيقه بشكل أوثق في الولايات المتحدة الأمريكية في الثلاثينيات. زودت 600000 طاحونة هوائية المناطق المختلفة بالكهرباء وساعدت في ضخ المياه.
- وبدأ استخدام طاقة الرياح في الانخفاض في الأرياف والمناطق الريفية بعد الانتشار الواسع للكهرباء وتوزيعها في مختلف المزارع والدول الريفية ، لكنها بدأت في الزيادة مرة أخرى في أوائل السبعينيات بعد اندفاع النفط في الولايات المتحدة الأمريكية. وتباينت الأبحاث في السنوات اللاحقة وفقًا لمصالح الحكومات والحوافز الضريبية.
- في منتصف الثمانينيات ، كانت طاقة الرياح المستخدمة حوالي 150 كيلوواط ، وكانت هذه هي ذروة قدرة توربينات الرياح في ذلك الوقت. في عام 2006 بلغ إنتاج توربينات الرياح بشكل عام 1 ميغاواط ومن المتوقع أن يصل إلى 4 ميغاواط بعد.
لقراءة مقال عن الطاقة الشمسية ومصادرها وطرق توليدها وتخزينها ، انقر هنا
التقنيات الحديثة لاستخدام طاقة الرياح
- يوجد تصميمان أساسيان ، توربينات الرياح ذات المحور الأفقي وتوربينات الرياح ذات المحور الرأسي. أصبحت توربينات الرياح ذات المحور الرأسي نادرة جدًا ، لذلك في هذا النوع من المحور الرأسي ، يكون قضيب التوصيل المثبت بشكل عمودي على الأرض موازيًا للريح بشكل دائم.
- هذا على عكس المحاور الأفقية ، التي لا تتطلب أي تعديلات مع تغير الرياح ، ولكن لا يمكنها التحرك بشكل مستقل في مهب الريح ولديها نظامها الكهربائي الخاص للعمل.
- يمكن استخدام بديل للبرج باعتباره ريشة دعم ، مما يمنح الدوار ارتفاعًا أقل ، مما ينتج عنه رياح أبطأ نظرًا لقربه من الأرض. تتميز توربينات الرياح ذات المحور الرأسي بكفاءة أقل من توربينات المحور الأفقي ، وهذا أيضًا سبب لتسهيل الصيانة والتركيب نظرًا لوجودها على مستوى الأرض ، ولكنها تتطلب مساحة أكبر على الأرض حول الجزء العلوي من التوربين ، وهو ما يعتبر أحد أكبر عيوبها.
يمكن العثور على مزيد من المعلومات حول مصادر الطاقة المتجددة وغير المتجددة هنا
في نهاية مقالنا أوضحنا أن هذه هي جميع الخطوات من الألف إلى الياء التي تستخدم طاقة الرياح لتوليد الكهرباء والخطوات التي تتم على الأرض لتوليد الكهرباء من سرعة الرياح باستخدام التوربينات.