توفر مزارع الرياح هذه دفقًا ثابتًا من الطاقة الخضراء للتنمية الاقتصادية المحلية. أعتقد أن العديد من الأصدقاء لديهم مثل هذه الشكوك: طاحونة الهواء هذه تدور ببطء شديد ، كم كيلو واط في الساعة يمكن أن تنتج في دورة واحدة؟
تتكون توربينات الرياح من مكونات أساسية مثل الدفاعات والكنسات والأبراج. مبدأ توليد الطاقة الخاص بها بسيط للغاية: تستخدم الوحدة قوة الرياح لدفع دافع طاحونة الهواء للدوران ، وتحويل طاقة الرياح إلى طاقة ميكانيكية ، والمولد يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية ، ثم تنتقل الطاقة الكهربائية إلى يمكن أن تصبح محطة التعزيز الخاصة بمزرعة الرياح من خلال خط التجميع ، ومن ثم تسليمها إلى شبكة الطاقة ، طاقة رياح نظيفة يستخدمها آلاف الأسر.
لكن مزرعة الرياح تتكون من العشرات أو حتى المئات من طواحين الهواء. كيف يعمل هذا العدد الكبير من طواحين الهواء؟
يتم التحكم في كل طاحونة هوائية بواسطة غرفة التحكم الرئيسية ، "الدماغ المركزي" لمزرعة الرياح ، والموظفون المسؤولون عن تشغيل توربينات الرياح يراقبون 24 ساعة في اليوم لضمان سلامة وصحة طواحين الهواء.
الآن دعنا نعود إلى السؤال في البداية ، ما مقدار الكهرباء التي يمكن أن تولدها أوراق الطاحونة؟
في ظل الظروف العادية ، طالما أن سرعة الرياح تصل إلى 3 م / ث (الشعور بنسيم يهب على الوجه) ، يمكن لطاحونة الهواء الدوران لتوليد الكهرباء.
إذا أخذنا وحدة مروحة 1500- كيلووات كمثال ، فإن شفرات الوحدة يبلغ طولها حوالي 35 مترًا (ارتفاع حوالي 12 طابقًا). يستغرق الأمر حوالي 4-5 ثانية حتى تدور التوربينات الهوائية مرة واحدة (ولكن في هذا الوقت ، يمكن أن تصل سرعة طرف الشفرة إلى أكثر من 280 كيلومترًا في الساعة ، وهو ما يمكن مقارنته بسرعة السكك الحديدية عالية السرعة) ، و يمكن أن يولد حوالي 1.4 كيلوواط / ساعة من الكهرباء. في ظل ظروف الطاقة الكاملة العادية ، يمكن استخدام الطاقة المولدة في يوم واحد بواسطة 15 أسرة لمدة عام واحد. يمكن لمثل هذه التوربينات الهوائية أن تقلل من انبعاث 3 و 000 أطنان من ثاني أكسيد الكربون و 15 طنًا من ثاني أكسيد الكبريت و 9 أطنان من ثاني أكسيد النيتروجين سنويًا.
على سبيل المثال ، مزرعة الرياح في المنطقة الجبلية الغربية لهوانجيان تبلغ مساحتها الإجمالية 1.6727 هكتارًا ، وقد تم تركيب 28 توربينًا للرياح بسعة وحدة تبلغ 1500 كيلووات.
هل يعني توليد طاقة الرياح أنه كلما كبرت الرياح كان ذلك أفضل؟
وفقًا لقانون الحفاظ على الطاقة ، من الصحيح أنه كلما زادت سرعة الرياح ، سيتم توفير المزيد من الكهرباء ، لكن محول طاقة الرياح الخاص بنا سيتضرر بسبب القوة المفرطة عندما تصل سرعة الرياح إلى قيمة معينة ، وفي الواقع ، لا يعتمد توليد الطاقة على سرعة الشفرة.
نظرًا لوجود جهاز مشابه لعلبة تروس السيارة في وحدة التوربينات الهوائية ، على سبيل المثال ، إذا تم ضبط علبة التروس على الترس الأول ، حتى إذا كانت الشفرات تدور بسرعة كبيرة (أي ما يعادل الضغط على دواسة الوقود) ، فلا يزال من الصعب نسبيًا القيام بذلك. دفعهم إلى جهاز المولد من خلال علبة التروس. سرعة منخفضة ثابتة (أي ما يعادل عدم تشغيل السيارة بسرعة) ، باستخدام مثل هذا الجهاز ، يلعب تغيير الاتجاه أيضًا دورًا وقائيًا. في حالة وجود سرعة ثابتة للشفرة ، ستزداد قوة الشفرة مع زيادة القوة على الشفرة. كلما كانت شفرة المروحة أكبر ، زادت القوة ، وسيكون توليد الطاقة المقابل أكبر.
ثم عادت المشكلة مرة أخرى ، فالرياح لن تكون مطيعة ، إنها تهب في اتجاه واحد فقط؟
لا داعي للقلق ، فقد تم دمج رأس توربينات الرياح مع جهاز استشعار ونظام انعراج. بمجرد أن تجمع ريشة الرياح ومقياس شدة الرياح التغييرات في اتجاه الرياح وسرعة الرياح ، سيحث نظام الانعراج محرك الانعراج على ضبط موضع المقصورة بحيث يمكن محاذاتها مع اتجاه الرياح بسلاسة. استخدم طاقة الرياح بأقصى قدر من الكفاءة.
يمكن تقسيم طاقة الرياح إلى البرية والبحرية
تنقسم طاقة الرياح أيضًا إلى طاقة الرياح البرية وطاقة الرياح البحرية. تعد جبال Budai في Huangyan ، وجبل Kuocang في Linhai ، و Donghaitang في Wenling جميعها مزارع رياح برية ، في حين أن Dachen Island Wind Farm في Jiaojiang و Kexiao Wind Farm في Yuhuan هي مزارع الرياح البحرية النموذجية.
هناك فرق كبير في تكلفة البناء بين الاثنين. بشكل عام ، تبلغ تكلفة إنشاء مزارع الرياح البحرية ضعف تكلفة إنشاء مزارع الرياح البرية ، كما أن تكاليف التشغيل والصيانة 2-4 أضعاف تكلفة مزارع الرياح البرية. هذا يرجع بشكل أساسي إلى ظروف البناء السيئة في الخارج وصعوبة البناء العالية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن طاقة الرياح البحرية بعيدة عن الشاطئ ، كما أن الظروف البحرية غير المواتية مثل الأعاصير وعرام العواصف سيكون لها تأثير أكبر على تشغيل طاقة الرياح وصيانتها.
لماذا يجب أن نستمر في تطوير طاقة الرياح في الخارج؟
البحر شاسع وموارد طاقة الرياح وفيرة. يتميز توليد طاقة الرياح البحرية بساعات استخدام عالية ، ولا يشغل الأرض ، ولا يستهلك موارد المياه ، وهو مناسب للتطوير على نطاق واسع. تكون كفاءة توليد الطاقة بشكل عام أعلى بنسبة 20 بالمائة -40 من طاقة الرياح الأرضية. وبعبارة أخرى ، فإن الإمكانات "مستغلة". لتحقيق ذروة الكربون ، تمتلك طاقة الرياح إمكانات كبيرة.
طاقة الرياح هي مصدر للطاقة المتجددة ، وصديقة للبيئة للغاية. علاوة على ذلك ، فإن مرافق طاقة الرياح لها تأثير أقل على البيئة البيئية. على الرغم من أن الاستثمار الأولي كبير ، مقارنةً بالطاقة الكهرومائية والطاقة الحرارية ، إلا أن تكاليف الصيانة والإدارة اللاحقة منخفضة للغاية. إنها حاليًا إحدى طرق توليد الطاقة باستخدام أكثر التقنيات نضجًا وظروف التطوير الأكثر انتشارًا والتطور التجاري في مجال الطاقة الجديدة.
ومع ذلك ، تعتبر الرياح مصدرًا متقطعًا للطاقة المتجددة ، وتتنوع قوتها بشكل كبير في فترة زمنية قصيرة ، لكن قوتها مستقرة نسبيًا لفترة طويلة. هذا يجعل من المستحيل على طاقة الرياح زيادة أو تقليل توليد الطاقة وفقًا للطلب ، ولا يمكن استخدامها كمصدر طاقة تحميل أساسي. لذلك ، يجب استخدام طاقة الرياح جنبًا إلى جنب مع مصادر الطاقة الأخرى أو مرافق التخزين لتوفير مصدر طاقة ثابت. مع زيادة طاقة الرياح في المنطقة ، قد تكون هناك حاجة إلى المزيد من مصادر الطاقة التقليدية مثل الطاقة الحرارية والطاقة النووية كدعم أو لتحديث الشبكة.
ومع ذلك ، يمكن استخدام تقنيات إدارة الطاقة لحل هذه المشكلات ، مثل إرسال مصادر طاقة متجددة مختلفة ووحدات توليد بتوزيع جغرافي مختلف ، واستيراد وتصدير الطاقة إلى المناطق المجاورة ، وتخزين الطاقة. لذلك ، تستكشف شركات الشبكة حاليًا كيفية تحقيق استهلاك واسع النطاق للطاقة الجديدة.
