قصة أصحاب السبت مختصرة جدا

توربينات الرياح (wind turbines)، هي نوع من تقنيات الطاقة المتجددة التي تحول الطاقة الحركية في الرياح إلى طاقة كهربائية، تُستخدم عنافات الهواء عادةً في مزارع الرياح الكبيرة لتوليد الكهرباء للمرافق.

في حين أن للتوربينات الهوائية فوائد عديدة، إلا أن لها أيضًا بعض العيوب، على سبيل المثال: يمكن أن تكون صاخبة وتسبب تلوثًا بصريًا بالإضافة إلى ذلك يمكن أن تشكل خطرًا على الطيور والحياة البرية الأخرى.

مكونات التوربين الهوائي turbine

كيف تعمل توربينات الرياح؟ يتم تركيب توربينات الرياح من مكونات رئيسية، مثل:

1- القاعدة: وهي الجزء السفلي من التوربين الرياح ويتم تجهيزها في البداية.

2- المروحة ذات الشفرات الثلاث محملة على عامود أو برج عال.

3- مولد كهربائي يعمل على تحويل الطاقة الحركية للرياح إلى طاقة كهربائية.

4- الفرامل التي تخفض من سرعة الرياح الشديدة وتوقف المروحة عند حدوث العواصف. تؤدي سرعة الرياح إلى دوران شفرات العنافة الهوائية من خلال إعطائها جزء من طاقتها الحركية. ثم تقوم قيادة الحركة بتحويل الدوران البطيء إلى سرعة أعلى وذلك للوصول إلى كفاءة في توليد الطاقة الكهربائية في المولد.

ثم يقوم المولد بتحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية.

وأخيرا ينتقل التيار الكهربائي بعد ذلك في أسلاك موجودة اسفل البرج.

أنواع توربينات الرياح

هناك نوعين من العنفات:

• ذات المحور الأفقي وتعد الأقدم والأشهر والأكثر انتشارا وسمي ب الأفقي لأن محور الدوران يكون أفقيا.

• والنوع الآخر هي العنفات ذات المحور العمودي وهي أقل كفاءة من النوع الأول.

وتعد مزارع توربينات الرياح من أكثر الأشكال مردودية في مجال القدرة الإنتاجية للطاقة حيث تنصب هذه العنفات بعيدا في المناطق الريفية التي تتواجد بها رياح ذات سرعات عالية.

ويعد مشروع محطة جانسو في الصين أكبر مزرعة هواء في العالم باستطاعة توليد تصل إلى 20,000 ميجاواط.

وهناك أيضا مزارع توربينات الرياح البحرية وتعد أقوى من مزارع اليابسة، وذلك لناحية حجم الإنتاج الكهربائي.

وتعد مزرعة (والنيل للرياح)، في المملكة المتحدة أكبر مزرعة في العالم باستطاعة قدرها 156 ميجاواط.

اكبر التوربينات الهوائية في العالم

يصل طول أطول شفرة توربينات في العالم إلى 107 م، وهي أطول من ملعب كرة قدم وتساوي واحد فارزة أربعة مرة طول طائرة بوينج 747. وتعتبر أيضا أحد أكبر مكونات الماكنة الفردية التي تم بناؤها على الإطلاق، كما أن نقل الشفرات العادية التي يبلغ طولها ما بين ال60 وال80 مترا يحتاج إلى سيارات متخصصة وتخطيط للطرقات. ويعد نقل الشفرات إلى الأماكن الجبلية من أصعب المهام.

تصميمات جديدة لتوربينات الرياح

مؤخرا بدأت بعض الشركات بالتفكير بتصميم واختراع شفرات يتم تفكيكها وتركيبها في مكان التوربينات تجنبا لمهام النقل المعقدة. سيقوم بتحريك هذه الشفرات العملاقة محرك جنرال إليكتريك المتطور، وهو أكبر وأقوى توربينات الرياح البحرية في العالم وقادر على تشغيل 16,000 منزل أوروبي.

مؤخرا كشفت شركة صناعة التوربينات العملاقة فيستاس عن أحدث طراز لها والذي يعتبر أكبر تصميم تربيني مقترح حتى الآن. يصل ارتفاعه إلى أكثر من 855 قدما، وسيتم تثبيت النموذج الأولي في عام 2022 بينما من المقرر الإنتاج في عام 2024.

سوق التوربينات العالمي 2022

من المتوقع أن يصل سوق التوربينات العالمي إلى 71.43 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2022 ، وفقًا لتقرير جديد صادر عن شركة Grand View Research. ومن المتوقع أن تشهد صناعة عنفات الهواء معدل نمو سنوي مركب يبلغ 5.6٪ خلال فترة التوقعات من المتوقع أن تؤدي زيادة الطلب على توليد الطاقة من المصادر المتجددة إلى دفع السوق خلال السنوات السبع القادمة.

من المتوقع أن يكون للاستثمارات المتزايدة في قطاع طاقة الرياح تأثير إيجابي على نمو السوق. هنا في عام 2015، استثمرت الصين 102.9 مليار دولار أمريكي في الطاقة المتجددة ، والتي تمثل 34٪ من إجمالي الاستثمارات العالمية. تهدف هذه الاستثمارات إلى الحد من انبعاثات الكربون وتعزيز التنمية المستدامة.

من المتوقع أن ينمو سوق التوربينات في آسيا والمحيط الهادئ بأعلى معدل نمو سنوي مركب يبلغ 6.4٪ من 2016 إلى 2022 بسبب التطور الاقتصادي السريع والتصنيع في المنطقة. علاوة على ذلك من المتوقع أن تؤدي السياسات واللوائح الحكومية الداعمة المتعلقة بتوليد الطاقة من المصادر المتجددة إلى دفع السوق في هذه المنطقة.

تصنع اليابان توربينات رياح جديدة تولد الكهرباء أثناء العواصف والكوارث الطبيعية، تتميز بأنها أكثر قدرة على تحمل الرياح مقارنة بالتوربينات التقليدية. في عام 2025 سيتم تقسيم سوق التوربينات العالمي إلى قطاعات برية وبحرية زادت السعة المركبة بطاقة الرياح البرية من "177 ميجا وات في عام 2010 إلى خمس 194 ميجاواط في عام 2019". لأن البنية التحتية لمزارع الرياح البرية اللازمة لنقل الكهرباء تعد أقل تكلفة من مزارع الرياح البحرية.

الدول المهيمنة علي صناعة توربينات الهواء

تقسم السوق العالمية لتوربينات الرياح إلى خمسة أسواق إقليمية رئيسية: " أمريكا الشمالية - أوروبا - الشرق الأوسط - إفريقيا - آسيا ". بحلول عام 2050 ستشكل آسيا أكثر من 50% من منشآت طاقة الرياح البرية العالمية، بينما ستغطي آسيا أكثر من 60% من التركيبات العالمية.

أبرز الشركات العالمية لصناعة توربين الرياح حول العالم

تهيمن أوروبا والصين على العشرة الكبار للشركات المصنعة لتوربينات الرياح، فيما تسيطر كل من أوروبا والصين مناصفة بواقع خمس شركات لكل جهة في صدارة الشركات الأوروبية. تأتي فيستاس وهي شركة دينمركية تسيطر على 16% من سوق توربينات الرياح العالمي.

بدأت نشاطها مع بداية عام ألف وثمانمئة و98 من مدينة آرهوس شرق الدنمارك، وتتوزع مصانعها في أوروبا وآسيا وأمريكا الشمالية وأمريكا اللاتينية. قامت الشركة بتركيب ما يقرب من 60,000 توربين رياح في 76 دولة حول العالم حتى عام 2019.

ويأتي في صدارة الشركات الصينية المصنعة لتوربينات الرياح شركة جولد وينج وهي أكبر شركة صينية لإنتاج التوربينات تمتد شبكة أعمالها في ما يزيد عن 20 دولة حول العالم.

وهناك شركة إني انفيجن التي تقع في شنجهاي الصينية وتقوم بالجمع بين تصنيع التوربينات وتوفير حلول إدارة الطاقة. نجحت إنفيجن في تركيب نحو 2000 وأربعمئة توربين رياح خاصة في العالم، كما تقوم بتوفير برمجيات إدارة الطاقة لأكثر من 6000 توربين.

وتعتبر شركة سيمينس جاميسا أنها ثالث أكبر شركة تصنيع توربينات في العالم، وهي شركة إسبانية تتركز أسواقها في الولايات المتحدة الأمريكية والهند.

وهناك شركات أخرى مثل رينو بيل الفرنسية، وإن ريكون الألمانية.

 تسارع الدول اليوم لإيقاف استهلاك المواد الأحفورية في الطاقة وذلك بسبب ضررها الهائل على البيئة والإنسان.

وأنت عزيزي القارئ! أخبرنا ما رأيك بطاقة الرياح المتجددة وبرأيك هل يمكن أن تصبح البديل الرئيسية للطاقة التقليدية؟ صندوق التعليقات في الأسفل.

تعديل المقال