قصد داشتم یک سری مطلب تخصصی تحت عنوان آموزش برداشت انرژی بادی منتشر کنم، ولی صلاح را بر این دیدم تا ابتدا یک مطلب در مورد آشنایی با این انرژی تجدیدپذیر در اکوگیک منتشر گردد و سپس به بحث برداشت انرژی بادی بپردازیم. از آنجا که سازمان انرژی‌های نو ایران فایل‌های خوبی را دراین راستا تهیه نموده است، از فایل این سازمان استفاده کردم و کلیه مطالب آن در مورد آموزش انرژی بادی را فقط در این مطلب و صفحات بعدیش منتشر کردم تا به طور یکجا قابل دسترس باشد و با دیگر مطالب که توسط خود اکوگیک منتشر شده اند، اشتباه گرفته نشود. لازم به ذکر است کامل‌ترین مطالب آموزشی مرتبط با انرژی خورشیدی را می‌توانید در اکوگیک یافت کنید که این مطالب همچنان در حال کامل‌تر شدن هستند. مطلبی که تحت عنوان آموزش برداشت انرژی در اکوگیک منتشر خواهد شد، در هیچ منبع فارسی یافت نخواهد شد و اکوگیک افتخار این را خواهد داشت تا برای اولین بار با این جزئیات به اطلاع رسانی در این مورد بپردازد و در نهایت، گل سرسبد مطالب انرژی بادی، گزارش کامل کارگذاری دو دستگاه توربین بادی توسط یکی از دانشگاه‌ها خواهد بود (به زودی) پس همراه اکوگیک باشید با مطالب آموزشی.

پیشگفتار:

فناپذیری سوختهای فسیلی، تنوع بخشی به منابع انرژی، توسعه پایدار و ایجاد امنیت انرژی، مشکلات زیست محیطی ناشی از مصرف انرژی فصیلی از یک طرف و پاک و تجدیدپذیر بودن منابع انرژی‌های نو نظیر خورشیدی، باد، زیست توده و… از طرف دیگر باعث توجه جدی جهانیان به توسعه و گسترش استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر و افزایش سهم این منابع در سبد انرژی جهانی شده است. امروزه ما شاهد افزایش چشمگیر فعالیت‌ها و بودجه‌ی دولت‌ها و شرکت‌‌ها در امر تحقیق، توسعه و عرضه سیستم‌های انرژی‌های تجدیدپذیر هستیم و این فعالیت‌ها و صرف لودجه‌های مذکور در نهایت باعث کاهش قسمت تمام شده‌ی انرژی‌های تجدیدپذیر و رقابت پذیری با سیستم‌های انرژی سنتی موجوی می‌گردد. این امر در مورد انرژی باد و برخی کاربردهای انرژی زیست توده محقق شده و روند سریع کاهش قیمت‌ها در مورد سایر منابع انرژی‌های تجدیدپذیر نیز در حال انجام است.

با نیم نگاهی به آمارهای به دست آمده در سال ۲۰۰۷ می‌توان مشاهده کرد که در این سال بیش از ۱۰۰ میلیارد دلار در بخش افزایش ظرفیت‌ها، ساخت نیروگاه‌ها و تحقیق و توسعه انرژ ی‌های نو در دنیا سرمایه گذاری شده است. میزان ظرفیت تولید الکتریسیته در نیروگاه‌های جهان در سال ۲۰۰۷ به طور چشمگیری افزایش یافته است و بر طبق آمار این میزان به ۲۴۰ گیگاوات رسید که نسبت به سال ۲۰۰۴ حدود ۵۰ % افزایش یافته است. همچنین ظرفیت‌های موجود در انرژی‌های تجدیدپذیر ۴/ ۳ درصد در تولید الکتریسیته جهان سهم داشته‌اند. (این ارقام بدون درنظر گرفتن انرژی آبی بوده) زیرا این انرژی به تنهایی ۱۵ درصد در تولید الکتریسیته دنیا سهم دارد. در این مطلب که در ادامه مطالب تلاش شده است تا به مباحث انرژی بادی به صورت علمی‌تر و تخصصی‌تر پرداخته شود. امید است که به یاری خداوند متعال بتوان قدم‌های موثرتری در جهت رشد وارتقاء سطح فرهنگ عمومی جامعه در این راستا برداشته شود.

تعریف باد:

جابجایی مکانی یک توده (بسته) هوایی را باد می‌نامند (در بحث برداشت انرژی بادی این تعریف با همین معنا و به شکل دیگری بیان خواهد شد). این جابجایی در اثر عوامل مختلف طبیعی و مصنوعی می‌تواند امکان‌پذیر گردد:

الف – مصنوعی: این شکل از جابجایی هوا در اثر نیروهای وارده بر یک توده هوا از طریق دستگاه‌ها و یا عوامل انسانی صورت می‌گیرد، مثل حرکت یک ماشین که پس از عبور آن یک سری اغتشاشات و ناهنجاری هوا در توده هوای پشت سر آن ایجاد می‌گردد یا جابجایی دست، استفاده از بادبزن دستی و…..

ب- طبیعی: وزش باد در روزهای گرم و سرد سال، وزش باد در اطراف سواحل دریاها و اقیانوس‌ها، وزش باد از کوه به دره و برعکس و…

همه مثال‌های یاد شده یک نوع حرکت فیزیکی می‌باشند که بر اثر نیروی وارده رخ می‌دهند که در حالت طبیعی وزش باد، این نیرو می‌تواند در اثر تغییرات دمایی و فشار بین دو نقطه از یک توده هوا (گرادیان حرارتی و فشاری) صورت گیرد.

حاصل این گرادیان‌ها ایجاد نیرو می‌باشد که می‌تواند عامل اصلی در جابجایی منظور گردد. با تمرکز بر روی ساختار جوی کره زمین و عوامل موثر در آن می‌توان به نکات زیر اشاره نمود:

الف) تابش خورشید :

  • تابش مستقیم نور خورشید و تأثیر قسمت حرارتی آن در سطوح پایین جو باعث ایجاد تغییرات دمایی در توده‌های هوایی می‌گردد که این عامل نیز با تغییرات فشار همراه است.
  • بخار نمودن آب‌های سطحی و تشکیل توده‌ی هوای گرم و مرطوب و صعود آن به بالا و تشکیل ابرها.
  • برخورد مستقیم با سطح زمین و گرم نمودن آن با توجه به متفاوت بودن ظرفیت (جذب) گرمایی سطوح مختلف و در نهایت تغییرات دمایی.

ب) حرکت وضعی زمین :

چرخش زمین به دو خود در هر ۲۴ ساعت یکبار باعث ایجاد امواج مختلف جوی از جمله امواج راسبی می‌گردد و با در نظر گرفتن قوانین نیوتن، نیروی گریز از مرکز ایجاد شده در اتمسفر آن باعث جابجایی نسبتاً منظم مکانی و زمانی آن گردیده که توده‌های کم فشار و پرفشار نمونه‌هایی از آن می‌باشند.

ج) جاذبه زمین :

وجود جاذبه زمین باعث ایجاد فشار متعادل در اتمسفر زمین و جلوگیری از فرار توده‌های هوایی اطراف آن در اثر نیروی گریز از مرکز شده و یک تعدیل در برآیند نیروها بوجود می‌آورد. با در نظر گرفتن عوامل یاد شده، وقتی یک توده هوا شروع به حرکت می‌کند، در هنگام حرکت (افقی) به عوامل طبیعی همچون توپوگرافی (کوهها، دره ها و…..) برخورد می نماید که این تغییرات افقی و قائم و تغییرات در گرادیان دمایی و فشار صعود و نزول توده‌های هوایی را شامل می‌شود.

introduction-to-wind-energy-ecogeek-01

امروزه انرژی باد به یک فعالیت اقتصادی بین المللی تبدیل شده است و با نرخی سریع‌تر از دیگر انواع انرژی رشد می‌نماید. در سال ۲۰۰۵ بازارهای جهانی باد با نرخ ۷/ ۴۰ درصد رشد کرده بطوریکه درآمد حاصل از تولید تجهیزات تولید کننده‌ی باد ۱۲ میلیارد یورو یا ۱۴ میلیارد دلار آمریکا بوده است.

این در حالی است که پیش بینی می‌شود طی ۳۰ سال آینده تقاضای جهانی انرژی با نرخ خیره کننده‌ای افزایش یافته و میزان تقاضا در سال ۲۰۳۰ بسیار بیش از تقاضای فعلی آن باشد. بطوریکه تنها در بخش برق لازم است تا سال مذکور ۴۸۰۰ گیگاوات ظرفیت جدید نصب شود. این امر خود مستلزم ۲ تریلیون دلار سرمایه گذاری در تولید برق و ۸/ ۱ تریلیون دلار سرمایه گذاری در شبکه‌های انتقال و توزیع است.

یکی از دلایل و الزامات توسعه برق بادی، مقابله با تغییرات جهانی آب و هوا است که به شدت جهان را تهدید می‌کند. بر اساس پیش بینی تغییرات آب و هوا درجه حرارت جهان بطور متوسط در طی صد سال آینده ۵/۸ درجه س انتیگراد افزایش خواه د یافت که این خود می‌تواند پدیده‌هایی مانند وقوع سیل و خشکسالی و نواسانات شدید آب و هوایی را به همراه داشته باشد. به همین جهت کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای به عنوان یک ضرورت جهانی شناخته شده است. پیشرفت‌های فنی در ۲۰ سال اخیر موجب شده است تا اندازه، کارایی و سهولت استفاده از توربین‌های بادی دنیا نسبت به اولین بکارگیری آن در سال ۱۹۸۰ به شدت بهبود یابد. مزرعه‌های بادی امروزی همچون نیروگاه‌های متعارف عمل نموده و توربین‌های مدرن بصورت واحدی و با نصب سریع و آسان در دسترس می‌باشند. این امر برای‌ کشورهایی که نیاز مبرم به افزایش سریع در تولید برق دارند حایز اهمیت است. امروزه توربین‌های بادی، بزرگتر و ارتفاع آنها بیشتر شده است. اندازه ژنراتورهای توربین‌های کنونی ۱۰۰ برابر اندازه توربین‌های مشابه سال ۱۹۸۰می‌باش دو قطر پره‌ها چندین برابر فن آوری‌های اولیه می‌باشد. همچنین با افزایش کارآیی توربین‌ها که ناشی از اندازه‌ی بزرگ‌تر آن‌ها، بهبود قطعات و اجزاء مورد استفاده و دقت در انتخاب سایت‌های مزارع بادی می‌باشد، یک توربین مدرن می‌تواند ۱۸۰ برابر بیشتر از فن آوری‌های ۳۰ سال گذشته برق تولید کند.

برگه‌ها : 1 2 3 4 5 6 7