مقاله تبديل باد به انرژي (docx) 22 صفحه
دسته بندی : تحقیق
نوع فایل : Word (.docx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحات: 22 صفحه
قسمتی از متن Word (.docx) :
مقدمه
تبدیل انرژی باد به برق بسیار آسان و ارزان میباشد، لذا در افغانستان خصوصا در مناطق باد خیزی مانند هرات یکی از بهترین راههای کسب انرژی برق میباشد.
این صفحه بر آنست تا با اطلاع رسانی خصوصا تصویری به هموطنان عزیز چگونگی کار و ساخت ژنراتور کوچک خانگی بادی را آموزش دهد.
در تصویر زیر نقشه یک نیروگاه کوچک بادی خانگی ترسیم شده است.
تعریف انرژی:
در تعریف انرژی می توانیم بگوییم که: انرژی توانایی انجام کار .
یعنی تمامی موجودات برای انجام کار باید غذا مصرف کنند تا این غذا بصورت انرژی در ماهیچه های آنها ذخیره شود که در موقع لازم بتوانند از آن استفاده کنند.
با پیشرفت انقلاب تکنولوژیک تمامی دستگاه ها و ماشینها به نوعی از انرژی های مختلف استفاده کنند. مثلا ماشین بنزین مصرف نکند برای ما نمی تواند کار انجام دهد یا یخچال انرژی الکتریکی مصرف نکند نمی تواند عمل سرمایشی انجام دهد.
دید کلی:
انرژی باد یک انرژی قابل استفاده است، زیرا که به طور مستقیم با بازده زیاد به الکتریسیته تبدیل می شود. در سوئد ، آلمان ، انگلستان ، دانمارک و استرالیا ماشین های بادی بزرگ و کوچک ساخته شده و برنامه هایی را در جهت ادامه پژوهش ها و استفاده عملی از امکانات صنعتی انرژی باد مخصوصا واحد هایی با توان بزرگ مورد مطالعه است.
تاريخچة باد
در طي تاريخ، انسانها باد را به شيوههاي مختلف به كار بردند. بيش از پنج هزار سال پيش، مصريان باستان از نيروي باد براي راندن كشتيهاي خودروي رود نيل استفاده كردند. بعد از آن، انسان آسياب بادي را براي آسياب كردن بذر خود ساخت. جديدترين آسياب بادي متعلق به ايران است. اين آسياب شبيه به پاروهاي بسيار بزرگ بوده.
قرنها بعد، مردم هلند طرح پاية آسياب بادي را بهبود دادند. آنها تيغههاي پروانه مانند ساخته شده از پرههاي نو به آسياب بادي اضافه كردند و روشي براي تغيير جهت آن مطابق با جهت باد ابداع كردند. آسيابهاي بادي به هلنديها كمك كردند كه در قرن 17 صنعتي ترين كشور جهان باشند.
برخي از كشورها آسيابهاي بادي را براي آسياب گندم و ذرت، پمپ كردن آب و قطع درختان به كار ميبردند. در سال 1920 در كشورهاي توسعه يافته از آسيابهاي كوچك براي توليد برق روستايي بدون خدمات برق به كار بردند. در سال 1930 زمانيكه خطوط نيرو شروع به انتقال برق از نواحي روستايي كرد، آسيابهاي محلي كمتر و كمتر شدند، اگرچه در حال حاضر نيز ميتوان آنها را ديد.
ذخاير نفت در سال 1970 تصوير انرژي را براي كشورهاي جهان عوض كرد. اين امر محيطي بازتر براي منابع جايگزين انرژي خلق كرد و راه را براي ورود مجدد آسيابهاي بادي به چشم انداز آمريكايي در توليد برق هموار كرد.
منشاء باد چیست و چگونه به وجود می آید؟
هنگامی که تابش خورشید بطور نامساوی به سطوح ناهموار زمین می رسد سبب ایجاد تغییرات در دما و فشار می گردد و در اثر این تغییرات باد بوجود می اید هم چنین اتمسفر کره زمین به دلیل حرکت وضعی زمین گرما را از مناطق گرمسیری به مناطق قطبی انتقال می دهد که این امر باعث بوجود آمدن باد می گردد. جریانات اقیانوسی و دوران کره زمین نیز می تواند با ایجاد پدیده هائی باد تولید نمایند. پس همانطور که گفته شد باد یکی از صورت های مختلف انرژی حرارتی خورشیدی است که دارای یک الگو جهانی نیمه پیوسته می باشد. در بازار توربین های بادی 58 مدل توربین وجود دارد که از این 58 مدل فقط 4 مدل آن بدون گیربکس هستند.
مزایای بهره برداری از انرژی باد
انرژی باد نیز مانند سایر منابع انرژی تجدیدپذیر از ویژگی ها و مزایای بالاتری نسبت به سایر منابع انرژی برخوردار است اهم این مزایا عبارت است از:
1. عدم نیاز توربین های بادی به سوخت که در نتیجه از مصرف سوخت های فسیلی کاسته میشود.
2. رایگان بودن انرژی باد
3.توانائی تامین بخشی از انرژی برق
4. کمتربودن نسبی قیمت انرژی حاصل از باد نسبت به انرژی های فسیلی
5. کمتر بودن هزینه های سرمایه گذاری انرژی باد در بلند مدت
6. تنوع بخشیدن به منابع انرژی و ایجاد سیستم پایدار انرزی
7. قدرت مانور زیاد جهت بهره برداری در هر ظرفیت و اندازه از چند وات تا چندین مگاوات
8. عدم نیاز به آب و زمین زیاد برای نصب
9. نداشتن الودگی محیط زیست نسبت به سوخت های فسیلی
دورنمای اقتصادی استفاده از انرژی باد در ایران امیدبخش و در حال توسعه است زیرا استفاده از این انرژی موجب صرفه جویی فرآورده های نفتی می شود. در طی دهه گذشته در بسیاری از کشورها مطالعاتی جهت تخمین منابع انرژی باد در دسترس در هر منطقه انجام گرفته که خوشبختانه با تلاش سازمان انرژی های نو تهیه اطلس باد کشور به عنوان یکی از مهمترین پروژه های جاری آن سازمان در حال اجرا است که در انتخاب محل نصب توربین های بادی با راندمان بالا به سرمایه گذاران در این صنعت کلکهای اقتصادی قابل توجهی می نماید.
همچنین با بالا رفتن نرخ خرید برق از منابع انرژی های تجدیدپذیر از بخش خصوصی در ساعت اوج مصرف از 650 ریال به هزار وسیصد ریال در ساعت کم بار از 450 ریال به 900 ریال افزایش یافته که سرمایه گذاران این صنعت سود لازم را کسب خواهند نمود. در مولدهای بادی باید روشی ابداع شود که بتوان انرژی تولید شده را در مواقعی که تولید بیشتر از حد مصرف است را برای استفاده از ساعات اوج مصرف ذخیره کرد به عبارت دیگر جریان متغییر باد را به یک منبع ثابت و همیشگی انرژی تبدیل ساخت. امروزه ذخیره کردن انرژی باد از طریق استفاده از باطری خانه صورت میگیرد و بطرق دیگری هم می توان این انرژی را ذخیره نمود.
سیر تحولی و رشد استفاده از انرژی بادی:
باد یکی از مظاهر انرژی خورشیدی و همانند هوای متحرک است. و پیوسته قسمت کوچکی از تابش خورشید که از خارج به آتمسفر می رسد، به انرژی باد تبدیل می شود. گرم شدن زمین و جو آن به طور نامساوی و غیر یکنواخت سبب تولید جریان های همرفت می شود. و نیز حرکت نسبی جو زمین عامل تولید باد می گردد.
دو درصد از انرژی خورشید که به زمین می رسد به باد تبدیل می گردد. 35 % انرژی باد در ضخامت یک کیلو متری از سطح زمین موجود است.محاسبات نشان می دهد، که برای تمام سیاره زمین ، انرژی موجود 1.3x1014 وات بر مترمربع است که بیست برابر انرژی مصرفی فعلی دنیا می باشد.
انواع ماشین های بادی :
ماشین های بادی را معمولاً بر حسب وضعیت محور دوران روتور آنها نسبت به جهت وزش باد و یا ظرفیت آنها طبقه بندی می کنند.
روتورهای با محور افقی:
روتورهای با محور افقی به منظور استفاده از نیروهای بالابر و مقاوم ساخته می شوند. عموماً روتورهای با نیروهای بالا برنده که برای سطح معینه از روتور ، نیروی بالابرنده بیشتری نسبت به نیروی مقاوم در همان سطح در روتورهای مقاوم تولید می کنند. ترجیح داده می شود به علاوه ، روتورهای ضربه ای عموماً نمی توانند سریعتر از سرعت باد بچرخند. بادرنظر گرفتن وزن ، دستگاه روتورهای بالابرنده توان بیشتری را تولید کرده و ارزانتر تمام خواهد شد. تعداد پره ها می توانند متغییر باشند و تاکنون از یک تا 50 پره ساخته شده اند.ماشین های بزرگی از نوع روتور با محور افقی ساخته اند.
انواع ماشین های بادی از نوع روتور با محور افقی:
ماشین Mod_ o: قطر روتور 38 متر و توان تولیدی آن 100 کیلو وات بر ساعت برای باد 16 متر برثانیه است. که روی برجی به ارتفاع 33 متر سوار است. بازده این ماشین 40درصد است.
ماشینMod oA: این ماشین ها اشکال تکمیل شده Mod_ o بوده و دو نمونه از آن ها در آمریکا به قطر 38 متر و با توان خروجی 125 و 200 کیلو وات ساخته شده است.
روتورهای با محور قائم:
روتورهای با محور دوران قائم نسبت به روتورهای با محور افقی ارجحیت دارند، زیرا لازم نیست آن ها را با تعبیر جهت وزش باد ، دوران داد. این عمل باعث می شود که دستگاه خیلی پیچیده نشود و در ضمن نیروهای چرخشی ناشی از دوران که بر بلبرینگ ها و سایر مولفات داده می شود، کمتر شود.
درگذشته دستگاه هایی از این نوع ساخته شده اند که با نیروی مقاوم ناشی از باد حرکت می کند. توربین های با پره های صفحه ای، کاسه ای و نیز روتورساوینوس به ابتکار مهندس فنلاندی ساوینوس در سال 1931 اختراع شده است.
در سال 1925 روتوری با محور قائم توسط مهندس فرانسوی داریوس اختراع شد. وتا سال 1970 توسط گروه تحقیقات کانادایی توسعه یافت و در حال حاضر توربینی است که از نظر توان خروجی با توربین های با محور افقی قابل مقایسه می باشد .
روتوردارویس بر اثر نیروی بالابرنده حرکت می کند. که بال ها به شکل منحنی تروپو سکین و مقطع بال نظیر مقطع بال هواپیما است. گشتاور شروع حرکت آن کم است، ولی با سرعت زاویه ای بیشتری می چرخد. و از این رو توان خروجی قابل ملاحظه ای دارد.
مسائل اقتصادی ماشین های بادی:
امروزه انقلاب تکنولوژیک استفاده از انرژی باد در بسیاری از کشورها در دسترس بوده و ارزانترین راه برای تهیه الکتریسته از مشتقات انرژی خورشیدی تشخیص داده شده است. بهای انرژی تولید شده به عوامل محیطی و عملی و نیز نوع ماشین بکار گرفته شده بستگی دارد.
با بررسی های مختلفی که در زمینه قیمت استفاده انرژی باد انجام گرفته است نشان می دهد که اگر چه هزینه ماشین های بادی با بزرگی و نیز ازدیاد توان تخمینی آن ها افزایش می یابد. ولی بهای هر کیلو وات انرژی ها ، کاهش پیدا می کند. هزینه پیش بینی شده برای ماشین های با ظرفیت 100 تا 600 کیلو وات ، در حدود 25 الی 50 ریال بر هر کیلو وات ساعت تخمین زده می شود.
البته با توجه به این که کشورهای بزرگ انقلاب تکنولوژیک پیشرفته دارند. و ساخت انواع ماشین آلات رامی توانند به آسانی انجام دهند. نفت وارداتی و نیز انرژی ناشی از سوخت های دیگر ارزان تر از انرژی باد است. ولی با توجه به کاهش منابع انرژی فسیلی و دلایل دیگر ، استفاده از انرژی باد در کشور های پیشرفته پیش از پیش مورد نظر است.
بطور خلاصه می توان گفت که در کشورهای صنعتی بودجه های پژوهشی زیادی به استفاده از انرژی باد اختصاص داده شده و ساخت مدل های مختلف ماشین های بادی در حال توسعه و تکمیل است.
مزارع بادی
معمولاً به چندین توربین بادی متمرکز در فضای وسیعی که با محاسباتی کنار هم قرار میگیرند و جهت تامین انرژی که از طریق شبکه برق توزیع می شود طراحی شده اند مزارع بادی گفته می شود. توربین های بادی منفرد بمنظور تامین انرژی مصرفی بار الکتریکی در محل طراحی می گردند که اندازه معمولی این توربین ها بین 50 تا 500 کیلو وات است و 650 کیلو واتی این توربین ها در ایران نصب گردیده. در امریکا ـ دانمارک ـ هلند ـ آلمان به افراد اجازه داده می شود که توربین های بادی در تملک خود را به شبکه وصل نموده و تولید اضافی خود را به سازمان برق محلی بفروشند.
ظرفیت توربین های بادی نصب شده در دنیا به بیش از 74223 مگا وات رسیده است و کشورهای آلمان ـ اسپانیا و امریکا حائز رتبه اول تا سوم نصب بیشترین توربین های بادی در دنیا هستند کشور ما به لحاظ شمار مناطق باد خیز رتبه اول را بین کشورهای منطقه بخود اختصاص داده است . منجیل گیلان ـ دیزباد و بینالود خراسان رضوی و جرندق قزوین و برخی مناطق دیگر از مناطق بادخیز شناخته شده ایران هستند با مطالعات انجام شده میزان برق قابل استحصال از انرژی باد در ایران بیش از 10000 مگا وات تخمین زده شده است. به دلیل پتانسیل بالای کشور در وزش باد و هم سو با دیگر کشور ها تعریف و اجرای پروژه های بادی در دستور کار سازمان انرژی های نو ایران قرار گرفته است. اولین نیروگاه بادی کشور در منطقه منجیل با ظرفیت نصب شده بیش از صد مگا وات هدف به دست آوردن دانش فنی و تولید برق از انرژی باد و ایجاد بازار داخلی توربین های بادی تعریف شده است. تا کنون بیش از صد واحد توربین بادی در سایت نیروگاهی منجیل شامل منجیل ـ پسکولان ـ هرزویل ـ رودبار و بابائیان نصب و مورد بهره برداری قرارگرفته است توربین ها با توان های مختلف از 300 تا 650 کیلو وات می باشند.
مكانيسمهاي آسيابهاي بادي
آسيابهاي بادي چون سرعت باد را كم ميكنند، ميتوانند كار كنند. باد روي تيغههاي ورقه مانند نازكي جريان يافته و آنها را بلند ميكند و باعث چرخش آنها ميشوند (مانند تأثير باد روي بالهاي هواپيما) تيغهها به ميلة هدايت متصل است و آن نيز يك مولد برق را چرخانده و الكتريسيته توليد ميكند.
مكانيسمهاي بادي نو
مكانيسمهاي بادي امروزه از لحاظ فني بسيار پيشرفتهتر از انواع قديمي هستند. در اين مكانيسم همچنان براي جمعآوري انرژي حركتي باد از تيغهها استفاده ميشود اما اين تيغهها كه از فايبرگلاس يا هر مادة محكم ديگر ساخته شدهاند.
مكانيسمهاي بادي مدرن هنوز با مشكلاتي دست و پنجه نرم ميكند، مثلاً اينكه وقتي باد نميوزد بايد چه كرد. توربينهاي بزرگ به شبكة نيرويي خدماتي متصل شدهاند. برخي از آنها هنگامي كه بادي نميوزرد، جمع ميشوند. توربينهاي كوچك گاهي اوقات به مولدهاي الكتريكي ـ ديزلي متصلند و يا گاهي اوقات داراي باتري براي ذخيرة برق اضافي جمع آوري شده در هنگام وزش بادهاي شديد، هستند.
انواع آسيابهاي بادي
امروزه عموماً دو نوع مكانيسم بادي استفاده ميشود، محور افقي با تيغههاي شبيه به پرة 169545111760هواپيما و محور عمودي كه شبيه به فرفره است.
مكانيسم بادي محور افقي به علت اينكه مواد كمتري براي يك واحد برق نياز دارد، بيشتر مورد استفاده است. حدود 95 درصد مكانيسمهاي بادي افقي محور هستند. ماشين بادي افقي ويژهاي داراي ارتفاعي به اندازة يك ساختمان 20 طبقه و سه تيغه دارد كه قطر چرخش آن 200 متر است. بزرگترين ماشينهاي بادي دنيا تيغههايي بزرگتر از يك زمين فوتبال دارند! ماشينهاي بادي براي اينكه باد بيشتري را به دام بيندازند، بلند و عريض هستند.
ماشينهاي آسياب بادي افقي
ماشينهاي بادي با محور قائم تنها پنج درصد ماشينهاي بادي بكار برده شده در دنياي امروز را به خود اختصاص داده است. نوع نمونه آن 100 متر طول و 50 متر پهنا دارد.
هر ماشين باري امتيازات و ايرادات خود را دارد. ماشينهاي با محور افقي نياز به روشي براي نگهداشتن گرداننده رو به باد دارد. اين كار با يك دم روي ماشينهاي كوچك انجام ميگيرد. در ماشينهاي بزرگ، يا يك گردانند در بخش پاييني برج قرار دارد كه كاري شبيه به بادنماي هواشناسي را انجام ميدهد و يا يك موتور هدايت كننده به كار برده ميشود، ماشينهاي با محور قائم ميتوانند باد را در هر جهتي قبول كنند.
دستگاههاي نيروي بادي
دستگاههاي نيروي بادي يا فراري بادي، سري ماشينها بادي است كه براي توليد برق بكار برده ميشوند. يك مزرعة بادي معمولاً داراي چندين ماشين پخش شده در ناحية وسيعي است. دستگاههاي هستهاي يا ذغالي و بسياري از دستگاههاي بادي غالباً به شركتهاي با منافع عمومي داده نميشوند. در عوض آنها توسط تاجراني كه برق توليد شده از مزرعة بادي را براي خدمات رفاهي ميفروشند، اداره و مديريت ميشود. اين شركتهاي خصوصي به عنوان «توليد كنندههاي مستقل نيرو» شناخته ميشوند.
به كار اندازي يك دستگاه نيروي بادي كار آساني نيست و مالكان آن بايد براي تعيين موقعيت نصب آن به دقت برنامه ريزي كنند. آنها بايد ميزان وزش باد، شرايط هواشناسي محلي، نزديكي خطوط انتقال برق و كدهاي منطقهبندي محلي را در نظر بگيرند.
دستگاههاي بادي به زمينهاي زيادي نياز دارند. يك ماشين بادي حدوداً به دو جريب زمين نياز دارد. يك دستگاه نيروي بادي صدها جريب زمين نياز دارد. از طرف ديگر، كشاورزان ميتوانند در اطراف ماشينهاي بادي محصولات خود را به بار آورده و يا به چراي گلههاشان بپردازند.
وقتي يك دستگاه شناخته شد، هنوز هزينههايي باقي ميماند. در برخي حالات، هزينههاي باقيمانده با بخششهاي مالياتي كه به منابع تجديدپذير انرژي داده ميشود، حيران ميشوند. دستگاه سياليستهاي منظم منافع عمومي يا PURPA هم براي خريداري برق از توليد كنندههاي مستقل نيرو با قيمتهاي منصفانه به شركتهايي نياز دارد.
منابع بادي
بهترين محل براي نصب يا ساخت دستگاه بادي كجاست؟ ميانگين سرعت باد براي به صرفه بودن تبديل انرژي باد به برق حدود 23 كيلومتر در ساعت است. ميانگين سرعت باد در برخي از كشورها16 كيلومتر در ساعت است. به علت دسترسي آسان به باد با دوام و هميشگي، برخي شركتها نصب ماشينها را در مناطق و دور از ساحل مدنظر دارند
آنمومتر
دانشمندان از وسيلهاي به نام آنمومتر (anemometer) براي اندازهگيري سرعت باد استفاده ميكنند. آنمومتر شبيه يك بادنماي هواشناسي است با ظاهري مدرن. اين وسيله سه پرده با فنجانهايي در سد آنها و روي ميلة چرخاني كه با وزش باد ميچرخد دارد. اين وسيله به متري وصل است كه سرعت باد را نشان ميدهد. يك بادنما جهت باد را نشان ميدهد اما سرعت باد را نشان نميدهد. براساس يك قانون طبيعي سرعت باد در نواحي پهناور و بدون وقفه در وزش باد، با عرض جغرافيايي افزايش مييابد. مكانهايي مناسب براي دستگاههاي بادي بالاي تپههاي گرد و صاف، دشت يا سواحل باز و فواصل كوهي كه مثل قيف عمل ميكنند، هستند .
توليد باد
چقدر ميتوانيم از باد انرژي بدست آوريم؟ دو اصطلاح وجود دارد كه توليد پاية برق را توضيح ميدهد. عامل كارايي و عامل گنجايش.
كارايي به اين موضوع بر ميگردد كه چقدر ميتوان انرژي مفيد (در اين مورد، برق) از منبع انرژي كسب كرد. يك ماشين انرژي صد درصد كارا، ميتواند تمام انرژي را به انرژي مفيد تبديل كند و هيچ انرژي را هدر نميدهد هيچ ماشين با كارايي يا بهره وري صد درصد وجود ندارد. بعضي انرژيها هميشه وقتيكه شكلي از انرژي به شكل ديگر تبديل ميشود، از دست ميروند. انرژي هدر رفته معمولاً به شكل گرماي پراكنده شده در هوا است و نميتوان از آن بهرة اقتصادي مجدد برد. ماشينهاي بادي چقدر كارايي دارند؟ ماشينهاي بادي تنها به اندازة دستگاههاي ديگر مانند دستگاههاي زغال بهره وري دارند. ماشينهاي بادي 30 تا 40 درصد انرژي متحرك باد را به برق تبديل ميكند، يك دستگاه مولد نيروي زغال سوز، حدود 30 تا 35 درصد انرژي شيميايي زغال را به الكتريسيتة قابل استفاده تبديل ميكند
left0واژة گنجايش به توانايي دستگاه نيرو در توليد برق بر ميگردد. يك دستگاه نيرو با گنجايش صد درصد تمام روز و هر روز هفته با تمام نيرو كار ميكند. در چنين شرايطي هيچ وقتي براي تعمير يا سوختگيري صرف نميشود كه اينچنين چيزي براي هر دستگاهي غيرممكن است. مشخصاً دستگاههاي زغالي اگر تمام روزهاي سال و بطور شبانه روزي كار كنند، داراي ظرفيت 75 درصد خواهند بود.
دستگاههاي نيروي باد متفاوت از دستگاههاي مولد نيروي سوخت سوز هستند. بهرهوري آنها به ميزان باد و ميزان سرعت باد بستگي دارد. بنابراين ماشينهاي بادي نميتوانند در طول سال بطور 24 ساعته كار كنند. يك توربين بادي در يك مزرعة بادي شاخص در 65 تا 80 درصد زمان كار ميكند، اما معمولاً كمتر از گنجايش كامل خود، زيرا سرعت باد هميشه در بيشترين مقدار خود نيست. بنابراين عامل گنجايش 30 تا 35 درصد است. علم اقتصاد نيز بخش عظيمي از گنجايش را داشته باشند، اما اين امر خود اقتصادي نيست. تصميم در اين مورد براساس خروجي الكتريسيته در هر دلار سرمايهگذاري است.
يك ماشين بادي ميتواند 5/1 تا 4 ميليون كيلو وات ساعت (kWh) برق در سال توليد كند. اين ميزان برق براي 150 تا 400 خانه در سال كافيست. در اين كشور، ماشينهاي بادي 10 ميليارد كيلو وات ساعت انرژي در سال توليد ميشود. انرژي بادي حدود 1/0 درصد برق ملت را كه مقدار كمي هست تأمين ميكند. اين ميزان برق براي كارهاي خانگي يك ميليون خانه كه به اندازة شهرهاي شيكاگو و ايلي نويز است، كافيست. كاليفرنيا بيشترين برق بادي را نسبت به ساير ايالتها توليد ميكند و تگزاس، منيسوتا و آيوا بعد از آن قرار دارند، 1300 ماشين بادي موجود بيشتر از يك درصد برق كاليفرنيا كه حدود نصف ميزان برق توليدي در يك دستگاه نيروي هستهاي است را توليد ميكند.
در سه سال گذشته گنجايش باد كل جهان بيش از دو برابر شده است. متخصصان انتظار دارند در چند سال بعد، توليد انرژي از ماشينهاي بادي، سه برابر شود. هند و بسياري از كشورهاي اروپايي در حال برنامهريزي براي تأسيس صنايع بادي جديد هستند. بسياري از طرحهاي جديد باد به علت عدم كنترل قانوني صنعت برق به تعويق درآورند. شركتهاي خدماتي رفاهي و اجتماعي اطمينان نداشتند كه چقدر عدم كنترل (deregulation) روي تكنولوژيهاي جديد تأثير ميگذارد. آيا دولت هنوز شركتهاي خدمات رفاهي براي سرمايهگذاري روي طرحهاي انرژيهاي تجديدپذير تشويق ميكند؟ آيا بازاري براي انرژي توليد شده وجود دارد؟ چنين سئوالاتي هنوز بيجواب مانده. با اين وجود سرمايه گذاري روي انرژي بادي به علت هزينة كم و تكنولوژي در حال پيشرفتش در حال افزايش است. باد در حال حاضر يكي از رقابتيترين منابع براي توليد است.
نشانة اميدوار كنندة ديگر براي صنعت بادي تقاضاي مصرف كننده براي انرژيهاي سبز انرژيهايي كه به محيط زيست آسيبي نميرسانند) است. بسياري از شركتهاي خدماتي به تازگي به مصرف كنندگان اجازه داده كه به طور داوطلبانه براي برق توليد شده از منابع تجديدپذير پول بيشتري بدهند. صنعت بادي براي برگشت به حالت تعويق يا موازنه درآمده است.
اقتصاد انرژي باد
از لحاظ اقتصادي، خبرهاي خوب زيادي براي انرژي بادي وجود دارد، اولين خبر اينكه يك دستگاه بادي بسيار ارزان تر از دستگاه انرژي موسوم از نظر ساخت ساخته شده است. دستگاههاي باد ميتوانند به ماشينهاي بادي به راحتي اضافه كردند بطوريكه تقاضاي برق تقاضا پيدا ميكند. دومين خبر اينكه هزينة توليد برق از باد در دو دهة گذشته بطور برجستهاي كاهش يافته است. برق توليد شده توسط باد در سال 1975، 30 سنت براي هر كيلو وات ساعت بود، اما حالا به كمتر از 5 سنت رسيده است. توربينهاي جديد قيمت را كمتر هم خواهند كرد.
باد و محيط زيست
در سال 1970، ذخاير نفت بر توسعة منابع جايگزين انرژي فشار آورد. در سال 1990، از ديدگاه تجديدپذيري محيط زيست، در برابر مطالعة دانشمندان كه نشاندهندة تغييرات بالقوة آب و هواي جهاني درصورت افزايش استفادة مداوم از سوختهاي فسيلي فشاري نيز بوجود آمد. انرژي بادي يك گزينة اقتصادي و راهبردي براي دستگاههاي نيروي سنتي در بسياري از نواحي كشور ارائه ميدهد، باد سوخت پاكي است و مزاع بادي از آنجا كه هيچ سوختي را نميسوزانند، هيچ آلودگي آبي با هوايي نيز ايجاد نميكنند.
جدي ترين آسيب زيست محيطي ماشينهاي بادي شايد تأثير منفي آنها روي جمعيت پرندگان وحشي و بر خود ديداري غيرطبيعي در چشم انداز محيط زيست باشد، براي برخي افراد، برق زدن تيغههاي آسيابهاي بادي در افق ميتواند آزار دهنده باشد و براي برخي ديگر آنها جايگزين زيبايي براي دستگاههاي نيروي سنتي هستند.
استفاده بهينه از باد
با تيغههايي كه حدود 87 متر قطر دارند، توربين Vestas V44-600 بزرگترين توربين بادي در حال فعاليت است. اين توربين كه در 96 متري روي برجي در غرب شهر تراورس (Traverse) ميشيگان قرار داد، كمتر از يك درصد روشنايي و نيروي خروجي مجموع شركتها را فراهم ميكند. اما اين تعداد براي حدود 200 مصرف كننده ساكن در شهر كافيست. اين دسته از مردم كه تمام برق خود را از نيروي باد به دست ميآورند، با پرداخت حدود 20 درصد بيشتر به عنوان بهاي برق به منظور حمايت از اين طرح موافقند. توربين در دانمارك ساخته شد. تيغهها طوري طراحي شدهاند كه بيشترين انرژي را از بادها بگيرد و سرعت مولد و موتور چرخاننده ميتواند براي يكنواخت كردن نوسانات نيرو كمي تغيير كند. در بادهاي متوسط 24 تا 25، ساليانه از توربين بادي بين 1/1 تا 2/1 ميليون كيلو وات ساعت تخمين زده ميشود.
توربين Vestas V44-600
وارپ (WARP)
سيستم متفاوت مبدل انرژي باد به برق بوسيله يك مهندس هوانورد در كنتاكي طراحي شدن بسكوي چرخان شدت يافته بود انكو (Eneco) يا همان WARP (Wind Amplified Rotor Platform) از تيغههاي بزرگ استفاده نميكند هر مدل يك جفت توربين پر ظرفيت سوار شده روي هردو سطح كانال مدل تشديد كنندة هواي مقعر دارد. سطوح مقعر كانال هوا، باد را به سمت توربينها هدايت كرده و سرعت آن را 50 درصد افزايش ميدهند. انكو، براي بازاريابي تكنولوژي نيروي سكوهاي نفتي دور از ساحل و سيستمهاي ارتباطات بي سيم از راه دور برنامه ريزي ميكند. بنابراين در آينده طرح انكو ميتواند با توليد نيروي براي خدمات رساني رفاهي مردم بكار برده شود. نواحي WARP عظيم ميتواند با برجهاي چندين متري كه هركدام چندين مگاوات برق توليد ميكند، ساخته شود. حتي توربينها ميتوانند براي تهيه نيروي ساكنين يك ساختمان، با ساختمان يكي شود
منبع : پايگاه ملي داده هاي علوم زمين كشور
به نقل از بانك مقالات كانون دانش
http://www.knowclub.net/paper/?p=215
دانشگاه آزاد اسلامی واحد زاهدان
عنوان:
تبديل باد به انرژي