X
تبلیغات
نماشا
رایتل

قدرتی به نام برق
قدرتی به نام برق 
آخرین مطالب
ذکر ایام هفته


رشد روز‌افزون تقاضای انرژی، افزایش استانداردهای زندگی، گرم شدن بیش از حد کره زمین و در نهایت مشکلات زیست‌محیطی موجب شده تا هر روز شاهد پیشرفتهایی در زمینه فن‌آوری استفاده از منابع انرژی تجدید‌پذیر باشیم یعنی استفاده از منابع لایزالی که خداوند به ما ارزانی داشته است. ماهیت پایان‌ناپذیر این گونه انرژی‌ها، روند رو به اتمام سوخت‌های فسیلی و سایر مزایای بارز این انرژی‌ها موجب تشویق بشر در سرمایه‌گذاری در این راه بوده است.
پیش‌بینی می‌شود که انرژی‌های تجدید‌پذیر جایگاه ویژه‌ای را در تامین انرژی قرن آتی کسب کنند. البته حدود سه دهه کشورهای پیشرفته و صاحب فن‌آوری به این مهم پرداخته‌اند تا جایی که در برنامه سالانه انرژی خود درصدی از انرژی‌های مورد نظر کشورشان را از طریق توربین‌های بادی، پیلهای خورشیدی، انرژی زمین گرمایی و ... تامین می‌کنند.


به ادامه مطلب بروید


رشد روز‌افزون تقاضای انرژی، افزایش استانداردهای زندگی، گرم شدن بیش از حد کره زمین و در نهایت مشکلات زیست‌محیطی موجب شده تا هر روز شاهد پیشرفتهایی در زمینه فن‌آوری استفاده از منابع انرژی تجدید‌پذیر باشیم یعنی استفاده از منابع لایزالی که خداوند به ما ارزانی داشته است. ماهیت پایان‌ناپذیر این گونه انرژی‌ها، روند رو به اتمام سوخت‌های فسیلی و سایر مزایای بارز این انرژی‌ها موجب تشویق بشر در سرمایه‌گذاری در این راه بوده است.
پیش‌بینی می‌شود که انرژی‌های تجدید‌پذیر جایگاه ویژه‌ای را در تامین انرژی قرن آتی کسب کنند. البته حدود سه دهه کشورهای پیشرفته و صاحب فن‌آوری به این مهم پرداخته‌اند تا جایی که در برنامه سالانه انرژی خود درصدی از انرژی‌های مورد نظر کشورشان را از طریق توربین‌های بادی، پیلهای خورشیدی، انرژی زمین گرمایی و ... تامین می‌کنند.


بررسی دقیق نشان می‌دهد حتی در حال حاضر که هزینه استحصال انرژی‌های تجدید‌پذیر گران‌تر از نوع فسیلی به نظر می‌آید، در مناطق دور دست روستایی و کشاورزی به دلیل مشکل انتقال سایر انرژی‌ها و بالا بودن هزینه آن، مقرون به صرفه اقتصادی است و با توجه به تلاش گسترده‌ای که در رابطه با استحصال انرژی‌هایی از این نوع شده روز به روز از توجیه اقتصادی بالاتری برخوردار می‌شود.
باد یکی از منابع انرژی پایان‌ناپذیر جهان است. انسان بیش از 3000 سال است که از انرژی باد به منظور تولید انرژی مکانیکی برای پمپ آب یا آسیاب کردن غلات استفاده کرده است.
یکی از بهترین روش‌های استفاده از باد، تولید انرژی الکتریکی است. به این صورت که با قراردادن یک توربین بادی در مسیر باد و انتقال انرژی مکانیکی توربین به یک ژنراتور جریان مستقیم یا متناوب به طور مستقیم یا از طریق جعبه دنده با نسبت تبدیل مناسب، انرژی الکتریکی تولید می‌شود.
تولید برق از طریق نیروگاه‌های بادی از نظر اقتصادی کاملاً مقرون به صرفه بوده و برای هر کیلووات ساعت برق تولیدی از طریق این نیروگاهها، حدود پنج سنت در مناطق پرباد و شش سنت یا اندکی بیشتر در مناطق کم‌باد، هزینه می‌شود.
با توجه به این که تعداد نیروگاههای بادی هر سال رو به افزایش بوده و استفاده از این نیروگاه‌ها در جهان صنعتی و کشورهای پیشرفته رو به گسترش است، لازم بود آخرین آمار و اطلاعات در این زمینه تهیه شود که در ادامه به این موضوع خواهیم پرداخت.

مقدمه
انرژی باد بیش از 3000 سال برای تولید انرژی مکانیکی به منظور پمپاژ آب و یا آسیاب کردن غلات مورد استفاده بشر قرار گرفته است. با شروع تولیدات صنعتی مدرن، استفاده از منابع انرژی باد، فراز و نشیب‌هایی داشته است و گاه سوختهای فسیلی یا الکتریسیته جایگزین آن شده است. چون ماهیت باد، تصادفی است و بیشتر منابع تجدیدناپذیر کنونی ارزان و در دسترس است.
در حدود سال 1970میلادی، با وارد شدن اولین بحران انرژی و بالا رفتن قیمت نفت، انرژی باد بار دیگر به عنوان منبعی جایگزین، مورد توجه قرار گرفت، در این زمان بیشترین میزان استفاده از انرژی باد برای تبدیل انرژی مکانیکی به الکتریکی بود. این روش با بهره‌گیری از دیگر فن‌آوریهای انرژی، امکان بهینه‌شدن داشت تا بتواند به عنوان یک پشتیبان در شبکه برق مطرح شود.
اولین توربین باد که برای تولید الکتریسیته بکار رفت تقریباً در اوایل قرن بیستم توسعه یافت، فن‌آوری بهره‌برداری از انرژی باد تا سال 1970 میلادی و در اواخر سال 1990 میلادی به صورت تدریجی توسعه پیدا کرد. انرژی باد به عنوان یکی از مهمترین منابع انژری جایگزین، معرفی شد. در اواخر قرن بیستم، ظرفیت بکارگیری انرژی باد در جهان در هر سه سال دو برابر شده و قیمت تولیدی انرژی باد در حدود 6/1 قیمت آن در سال 1980 شده است به نظر می‌رسد که این روند همچنان ادامه خواهد یافت.
بعضی از پیش‌بینی‌های تخصصی نشان می‌دهد که تا سال 2005 میلادی رشد ظرفیت انرژی باد در حدود 25 درصد در سال خواهد بود و قیمت آن در طی این سالها بین 20 تا 40 درصد پایین خواهد آمد.
فن‌آوری انرژی باد نیز به سرعت در حال پیشرفت است. در پایان سال 1989 توربین‌های بادی 300 کیلووات با قطر روتور حدود 30 متر مورد بهره‌برداری قرار می‌گرفت. تنها در 10 سال بعد توربین‌های بادی 1500 کیلووات با قطر روتور حدود 70 متر توانایی استفاده بیشتر از باد را فراهم آوردند و استفاده از توربین‌های بادی 2 مگاوات با قطر روتور 74 متر قبل از شروع قرن جدید خود گواه پیشرفت فن‌آوری انرژی بادی است. به نظر می‌رسد در سالهای 2001 یا 2002 توربین‌های 4 مگاوات و 5 مگاوات مورد بهره‌برداری قرار بگیرند.
توسعه سریع بازار انرژی باد و ارتقای فن‌آوری آن، به تحقیقات، دانش و کار تخصصی برای دست‌یابی به انرژی در صنعت‌ انرژی برق اشاره دارد این نکته حایز اهمیت است که حدود 80 درصد از ظرفیت بادی جهان تنها در پنج کشور آلمان، آمریکا، دانمارک، هند و اسپانیا مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد و نیز بیشترین علوم انرژی باد بر اساس تحقیقات در این کشور است. بهرحال استفاده از فن‌آوری انرژی باد با سرعت، در حال گسترش در دیگر نواحی کره زمین است. همان طور که اشاره شد انرژی بادی از 3000 سال پیش مورد بهره‌برداری قرار گرفته و فن‌آوری آن روز به روز بهتر شده است.
در توسعه فن‌آوری بادی، سایر علوم از جمله آیرودینامیک، مکانیک و مهندسی الکترونیک نقش داشته‌اند. در ادامه به طور فشرده به توانایی مناطق مختلف جهان در بکارگیری انرژی بادی اشاره می‌شود.

سابقه تاریخی انرژی باد
تاریخچه تکامل فن‌آوری توربین‌های بادی در نشریات مختلف با مدارک گوناگونی وجود دارد. در این قسمت به طور مختصر به پیشرفت و توسعه فن‌آوری بادی اشاره می‌کنیم. در جدول (1) توسعه توربین‌های بادی بین سالها 1985 و 2000 نشان داده شده است.

تولید انرژی مکانیکی
مدارک ثبت شده حاکی از آن است که آسیاب‌های بادی اولیه، آسیاب‌هایی با محور عمودی بوده‌اند. این آسیاب‌ها می‌توانند شبیه به یک وسیله مقاوم ساده توصیف شوند که در ارتفاعات افغانستان برای آسیاب‌ کردن غلات از قرن هفتم قبل از میلاد، بکار می‌رفته‌اند.
در مدارک تاریخی، اولین نمونه آسیاب‌های بادی با محور افقی، در ایران بوده، استفاده از انرژی باد در ایران در حدود 2600 سال قبل صورت گرفته است. بقایای آسیابهای بادی قدیمی که در سراسر دنیا به نام آسیاب‌ بادی ایرانی شناخته می‌شوند هنوز در منطقه خواف وجود دارد و تعدادی از این آسیابها نیز در حال بهره‌برداری هستند.
تبت و چین در حدود هزار سال قبل، از فن‌آوری‌ آسیاب‌های بادی بهره‌ می‌برده‌اند.
آسیاب‌های بادی با محور افقی دارای یک شفت افقی همراه با پره‌هایی است که در یک مسیر عمودی می‌چرخند. از ایران و خاورمیانه، آسیاب‌های بادی با محور افقی به کشورهای مدیترانه و اروپای مرکزی برده شد.
اولین آسیاب‌های بادی با محور افقی که مورد استفاده قرار گرفته است در کشورهای انگلستان در سال 1150 میلادی، فرانسه در 1180 میلادی، فنلاند در سال 1190 میلادی، آلمان در سال 1222 میلادی و دانمارک در سال 1259 میلادی است.
در اروپا آسیاب‌های بادی بین قرون دوازدهم تا نوزدهم دایماً در حال پیشرفت بودند. در پایان قرن نوزدهم یک نمونه آسیاب بادی که قطر روتور آن 25 متر و ارتفاع آن بیش از 30 متر می‌رسد، استفاده می‌شد.
آسیاب‌های بادی نه تنها برای آرد کردن غلات استفاده می‌شد بلکه به منظور پمپاژ آب برای مصارف آشامیدن و مزارع مورد استفاده قرار می‌گرفت.
در این زمان تنها در فرانسه در حدود 18 تا 20 هزار آسیاب‌بادی مدرن اروپایی وجود داشت و در کشور هلند 90 درصد انرژی استفاده شده در صنعت از انرژی باد تامین می‌شد.
بعد از صنعتی شدن و کاهش استفاده از آسیاب‌های بادی نیز در سال 1904 میلادی همچنان 11 درصد از انرژی صنعتی هلندی‌ها از انرژی باد تامین می‌شد و آلمانها بیش از 18 هزار واحد در حال کار داشتند.
در هنگامی که نقش آسیاب‌های بادی اروپایی به تدریج شروع به کم‌رنگ شدن می‌کرد، آسیاب‌های بادی در آمریکای شمالی در حال توسعه بودند.
در آمریکای شمالی آسیاب‌های بادی کوچک به منظور پمپاژ آب برای مصرف دام‌های گسترده‌ای مورد استفاده قرار گرفت و این آسیاب‌های بادی به نام آسیاب‌های بادی آمریکایی شناخته شدند. این آسیاب‌ها مداوم کار می‌کردند و نیاز به رسیدگی کردن و ملازم نداشتند.
آسیاب‌های بادی در هنگام وزش بادهای با سرعت بالا از مکانیزم «خودنگهدار» استفاده می‌کردند روش اروپایی‌ها اغلب خاموش شدن آسیاب و بستن پره‌ها بود (شبیه به کشتی‌های بادبانی) تا خسارتی به توربین‌ بادی وارد نشود.
در آمریکا بیشترین استفاده از آسیاب‌های بادی مربوط به سالهای 1920 تا 1930 میلادی است که در حدود 600 هزار واحد در حال کار بود.
انواع مختلف آسیاب بادی آمریکایی هنوز هم در نقاط مختلف جهان استفاده می‌شود.

تولید انرژی الکتریکی:
در سال 1891 میلادی، دان‌پول لاکور اولین کسی بود که توانست برای تولید الکتریسیته توربین بادی بسازد. طی جنگ‌های جهانی اولی و دوم، مهندسان دانمارکی این فن‌آوری را برای برطرف کردن کمبودهای انرژی، توسعه و پیشرفت دادند.
توربنی‌های بادی ساخته‌شده توسط کمپانی هلندی اسمیتس در سال 1940 تا 1942 میلادی توانست رقیب خوبی برای توربین‌های بادی مدرن خارجی باشد.
توربین‌های اسمیت همزمان با پیشرفت علم ایرودینامیک توسعه و پیشرفت خوبی داشت. در همین زمان، پالمر پوتنام یک توربین بادی بزرگ با قطر 53 متر را برای کمپانی آمریکایی مورگان اسمیت ساخت. نه تنها سایز توربین منحصر به فرد و متفاوت بود بلکه طراحی علمی بسیار بالایی داشت.
طراحی هلندی‌ها بر اساس روتور رو به باد با تثبیت‌کننده استال بود که در سرعتهای پایین، عمل می‌کرد طراحی پاتنم بر اساس روتور پشت به باد با تثبیت‌کننده پیچ کنترل بود.
به هر حال توربین‌های پاتنم زیاد موفق نبودند. در سال 1942 میلادی این توربین به مراحل اجرا گذاشته شد.
بعد از جنگ جهانی دوم، یوهانس جول طراحی دانمارکی‌ها را در دانمارک گسترش و توسعه داد.
توربین او در دانمارک نصب شد و در سالهای 1956 تا 1967 در حدود 2/2 میلیون کیلووات ساعت تولید داشت.
در همیم زمان- هیوتر آلمانی یک نظریه جدید را توسعه داد. توربین‌های بادی او شامل دو پره فایبرگلاس و برج پشت به باد و هاب که پره‌ها به آن متصل می شد بود. توربین‌های هارتر با دانش بالایی که در آن بکار رفت دارای کارایی بالایی بود.
با وجود موفقیت‌های توربین‌های بادی جولز و هارتر، بعد از جنگ جهانی دوم علاقمندی به توربین‌های بادی بزرگ کاهش یافت. تنها تا حدودی توربین‌های بادی کوچک برای سیستم‌های دور از شبکه یا برای شارژ باطری‌ها مورد توجه قرار گرفت. بعد از بحران نفتی در سال 1970 میلادی دوباره علاقه به بکارگیری انرژی بادی از سر گرفته شد. منجمله پشتیبانی‌های مالی برای تحقیقات و توسعه انرژی بادی آغاز شد.
کشورهایی همچون آلمان، آمریکا و سوئد جهت توسعه توربین‌های بادی بزرگ برای تولید انرژی در محدوده مگاوات (MW) مبالغ هنگفتی را هزینه کردند. بهرحال بیشتر این طرح‌ها چندان موفقیت‌آمیز نبود تا اینکه مسائل تکنیکی را با مکانیزم پیچ کنترل مرتفع کردند. در جدول (1-3) اطلاعات توربین‌های بادی بزرگ به نمایش درآمده است.
بعضی از سازمانهای دولتی (از قبیل دانمارک) از تحقیقات در کشورشان پشتیبانی کردند و این میدان را توسعه داده و باعث پیشرفت انرژی بادی در مکانهای مختلف دنیا شدند.
در همین راستا کنفرانس PURPA در نوامبر 1978 در آمریکا برگزار شد و رئیس جمهور وقت آمریکا اهداف کنفرانس را در کاهش مصرف انرژی و توسعه از جهت بی‌نیازی به نفت خارجی‌ها برشمرد و این کنفرانس در توسعه سیستم‌های انرژی بادی نقش قابل توجهی داشت و در کوه‌های شرق سانفرانسیسکو و شمال لس‌آنجلس اولین مزارع بادی راه‌اندازی شد.
اولین مزارع بادی شامل توربین‌های بادی 50 مگاوات بود و بعد از چند سال، در اواخر سال 1980 میلادی توربین‌های بادی 200 مگاوات مورد استفاده قرار گرفت. مراحل توسعه توربین‌های بادی در آمریکا نشان داده شده است.
بیشتر توربین‌های صادراتی دانمارک، توسط شرکت‌های پول‌لیکر و جوهاتز جول طراحی شده و از نوع رو به باد و تنظیم گراستال بودند. در پایان سال 1980 میلادی در حدود 15000 توربین بادی با ظرفیتی در حدود 1500 مگاوات در کالیفرنیا نصب شد، در این زمان در آمریکا پشتیبانی‌های مالی از انرژی باد کاهش یافت، اما دراروپا این پشتیبانی در اوج بود و بعداً‌در هندوستان نیز از این تکنولوژی حمایت شد.
در سال 1990 میلادی اروپایی‌ها بر اساس تعرفه‌های تولید انرژی‌های تجدیدپذیر از انرژی باد پشتیبانی زیادی بعمل آوردند.
به نظر می‌رسد که یکی از عوامل افزاینده رشد سریع بکارگیری توربین‌های بادی در بعضی از کشورهای اروپایی، بخصوص در آلمان و همینطور درهندوستان پشتیبانی‌های مذکور باشد.
به موازات توسعه بازار فروش، تکنولوژی نیز همچنان در حال پیشرفت بود. تا پایان قرن بیستم بعد از اینکه در بیست سال گذشته موفق به تست توربین‌های مگاواتی نشده بودند، توربین بادی 5/1 مگاوات یک تکنولوژی هنری بحساب می‌آمد.

وضعیت فعلی:
در ادامه این بخش نظری اجمالی به وضعیت کنونی انرژی در پایان قرن بیستم در جهان خواهیم داشت در حال حاضر انژی بادی درصد بزرگی از نیازمندی‌های جهانی انرژی را مرتفع می‌کند. درادامه شبکه‌های متصل و نیز نیروگاه‌های مستقل از شبکه و ظرفیت تولیدی آنها را بررسی می‌کنیم.
اگر مطالعات کنونی را بسط دهیم در‌می‌یابیم که 10 درصد از انرژی مورد نیاز جهان را در سال 2020 نیروی باد فراهم می‌آورد که رقمی جالب توجه است.

بررسی شبکه‌های بزرگ تولید انرژی بادی:
از سال 1990 میلادی به بعد بعلت بهره‌گیری از منابع تکنولوژی‌های مدرن، انرژی بادی رشد سریعی داشته است. بهرحال این رشد در همه جهان یکسان نبوده است به جدول (1-4) نگاه کنید. در پایان سال 1999 میلادی در حدود 69 درصد ظرفیت انرژی جهان، در اروپا استفاده شده است حدود 19 درصد در آمریکا شمالی و 10 درصد در آسیا و اقیانوسیه.

اروپا:
بین سالهای پایانی 1995 تا 1999 در حدود 75 درصد توربین‌های بادی نصب شده درجهان، در اروپا مورد استفاده قرار گرفته‌اند. یکی از روش‌های اصلی توسعه، ادامه تعرفه مالیاتی ثابت، برای انرژی باد بود که در آلمان و اسپانیا بیشتر به چشم می‌خورد.
در جدول (1-5) ظرفیت استحصال نیروی بادی در اروپا را نشان می‌دهد.
برای به تصویر کشیدن متوسط توربین‌های بادی نصب شده در اروپا اطلاعات دقیقی در دسترس نیست. جدول (1-6) توسعه متوسط بهره‌برداری از توربین‌های بادی در آلمان را در طی سالهای 1988 تا 1999 میلادی نمایش می‌دهد.
همانطور که از جدول مشخص است متوسط توربین‌های بادی مورد بهره‌برداری در آلمان از 4/143 کیلووات در سال 1989 به 5/935 کیلووات در سال 1999 افزایش یافته است. در نیمه اول 1999 در حدود 57 درصد توربین‌های جدید نصب شده در آلمان از توربین‌های بزرگ (روتور با قطر بزرگتر از 1/48 متر) استفاده کرده‌اند. در جون 1999، توربین‌ (603) مگاواتی (با ظرفیت بزرگتر یا مساوی 1 مگاوات) در آلمان مورد بهره‌برداری قرار گرفت.
اولین پروژه‌های ساحلی در دانمارک و هلند و سوئد به اجرا درآمد. به جدول شماره
(1-7) توجه کنید.
در پروژه‌های انرژی بادی ساحلی در دانمارک (DK)، سوئد (SE)، آلمان (DE)، هلند (NL) و انگلستان (UK) مطمئناً این ارقام در‌آینده نزدیک با توسعه انرژی بادی در سایر جاها منجمله در اسپانیا، ترکیه و یونان افزایش خواهند یافت.

آمریکای شمالی
بعد از رشد خیلی سریعی که در کالیفرنیا در اواسط 1980 میلادی اتفاق افتاد این توسعه به طور چشمگیری در آمریکای شمالی در اواسط 1990 میلادی کاهش یافت و گاهی توربین‌های جدید جایگزین توربین‌های فرسوده و قدیمی می‌شدند که ظرفیت تولیدی را تا اندازه‌ای بالا ببرند.
در سال 1998 میلادی دومین رشد سریع در آمریکا شروع شد. در این زمان پروژه‌های بادی توسعه پیدا کرد و با پیشنهادات دولت به منظور اعتبار مالیاتی تولیدات (PTC) اعتبار 017/0 - 016/0 کیلووات ساعت دلار به پروژه‌های نیروی باد برای اولین ده سال استفاده از توربین‌های بادی پرداخت شد بین اواسط 1998 تا 30 جوئن 1999 (پایان اعتبار PTC) بیشتر از 800 مگاوات ژنراتور بادی جدید در آمریکا که شامل مزارع بادی کالیفرنیا بین 120 و 150 مگاوات می‌شد، مورد بهره‌برداری قرار گرفت.
اولین پروژه توربین بادی نیز در کانادا اجرا شد. به جدول (1-8) نگاه کنید.
اندازه انواع توربین‌های بادی نصب شده در شمال آمریکا در پایان سال 1990 میلادی بین 500 مگاوات و 750 مگاوات بوده است. اولین توربین مگاواتی در سال 1999 نصب شد. همانند اروپا
بهرحال پروژه‌های مزارع بادی اغلب بزرگ هستند. پروژه‌های نوعی در شمال آمریکا بزرگتر از 50 مگاوات است و بعضی از پروژه‌ها نیز بالای 120 مگاوات هستند و در اروپا پروژه‌ها اغلب بین 20 و 50 مگاوات هستند این به دلیل شرایط خاص آب و هوایی و زمین در اروپا است. توسعه سریع انرژی بادی، در چندین ایالت در آمریکا موفقیت چشمگیری داشته است. در جدول (1-9) این اطلاعات را تا پایان 1999 در اختیار قرار می‌دهد. در آمریکا از استاندارد RPS استفاده می‌شود.
استاندارد RPS از اول جولای 2000 به مرحله اجرا گذاشته شده است، انرژی‌های بدست آمده از خورشید، باد، بیوماس، گازهای زیرزمینی با پیل‌های سوختی، سطح پیشرفت 1درصد خواهد داشت تا جولای 2002 میلادی و سپس به 3 درصد افزایش تا جولای 2006 و 6 درصد تا جولای 2009 خواهد رسید. به این برنامه‌ها رشد سبز گفته می‌شود (برنامه بازار جهت تامین انرژی از منابع تجدید‌شونده را رشد سبز گویند) بعضی از شرکت‌ها حاضر به پرداخت تعرفه‌های بالایی جهت الکتریسیته سبز و بدست آوردن آن از منابع انرژی سبز از قبیل باد هستند.

آمریکای جنوبی و مرکزی
علیرغم منابع عظیم انرژی بادی در بیشتر نواحی آمریکای جنوبی و مرکزی توسعه انرژی بادی در این مناطق بسیار آهسته بوده است. این می‌تواند به دلیل قیمت پایین دیگر منابع انرژی نسبت به نرخ انرژی بادی باشد. بیشتر پروژه‌های بادی در‌ آمریکای جنوبی به وسیله برنامه‌های بین‌المللی پشتیبانی می‌شوند.
به هر حال آرژانتین ظرفیت‌های تولید انرژی بادی را در سال 1998 ایجاد کرد که بیانگر علاقه‌مندی این کشور جهت تولید انرژی الکتریکی از باد است.
در برزیل بعضی از مراکز دولتی شروع به اجرای چندین طرح بادی کرده‌اند اندازه نوعی این توربین‌ها در حدود 300 کیلووات است. توربین‌های بزرگتر مشکل نصب دارند و شرایط خاص محیطی اجازه استفاده از توربینهای بزرگ را نمی‌دهد. به عنوان مثال توربین‌های بادی ساحلی مورد استفاده قرار نگرفته‌اند اما پروژه‌هایی با توربینهای متوسط و کوچک (کوچکتر یا مساوی 30 کیلووات) توسعه پیدا کرده‌اند، درمناطق دور از ساحل در جدول 1-10 آمار و ارقامی در این مورد ارایه شده است.

آسیا و اقیانوسیه
هندوستان توربین‌های بادی زیادی را از اواسط سال 1990 میلادی نصب کرده است.
در سال 1992 تا 1993 که توسعه سریع هند نامیده می‌شود دولت هند پشتیبانی‌های زیادی را از انرژی‌های نو بعمل آورد. بعنوان مثال: کمترین نرخ مالیاتی را به اندازه 100 درصد تخفیف اولین سال این پروژه‌ها وضع کرد.
و نیز یک سیستم بانکی به نام بانک نیرو راه‌اندازی شد که در راستای تولیدات الکتریکی می توانست از بانک برای مدت بالای یکسال وام بدهد. این عوامل باعث شد که انرژی‌های تجدید‌پذیر در بین سالهای 1993 تا 1997 رشد و توسعه زیادی داشته باشد، پس از این دوره کاهش رشدی را در این کشور شاهد هستیم. در جدول (1-11) ظرفیت بادی این کشورها داده شده است.
انرژی بادی در چین پیرو برنامه‌های بین‌المللی شروع به رشد و توسعه کرده و از آنجایی که بعضی از دولتمردان چینی سفارش به استفاده از انرژی بادی داشتند رشد آن نسبتاً خوب بوده است. به عنوان مثال برنامه‌ای که در ایالت پلینینگ تحت عنوان (Ride-the-wind) نام گرفت.
در بین سالهای 1994 تا 2004 بانک جهانی از پنج پروژه بادی با مجموع ظرفیت نصب 190 مگاوات در چین پشتیبانی می‌کند.
در ژاپن، پروژه‌های مختلف و توربین‌های بادی متفاوت مورد تست و آزمایش قرار گرفت و باعث پیشرفت این تکنولوژی شد. در پایان سال 1990 میلادی پروژه‌های تجاری انرژی باد در جزیره هوکایدو و اوکیناوا شروع شد.
در همان سال، پروژ‌ه‌های انرژی باد همچنین در نیوزیلند و استرالیا به مرحله اجرا درآمد.
مهمترین عامل در گسترش و توسعه انرژی بادی دراسترالیا در برنامه‌های رشد سبز اجرا می‌شود.
در چین و هندوستان، توربین‌های بادی بیشتر در حدود 300 کیلووات نصب شدند، بهرحال بعضی از توربین‌های بادی
600-500 کیلووات نیز در این کشورها نصب شد. در استرالیا، ژاپن و نیوزیلند محدوده 600-500 کیلووات مورد استفاده قرار گرفت.

خاورمیانه و آفریقا
تکنولوژی انرژی بادی در آفریقا به کندی پیشرفت کرده است. بیشتر پروژه‌ها توسط سازمانهای بین‌‌المللی و دولتی پشتیبانی می‌شوند و تعداد محدودی از آنها توسط بخش خصوصی دنبال می‌شوند.
دولت مصر تمایل به استفاده از انرژی‌های تجدید پذیر داشته ونزدیک شهر زفرانا توربین‌هایی برای تولید 600 مگاوات نصب کرده است و پروژه‌های بعدی در مورکو با ظرفیت 250 مگاوات است.
همچنین در اردن نیروگاه 25 مگاوات نصب شده است و نوع توربین‌های بادی استفاده شده در این منطقه در حدود 300 کیلووات است و اما پروژه‌های آینده در حدود استفاده از 600-500 کیلووات است. جدول (1-12) ظرفیت تولیدی کشورهای خاورمیانه و آفریقا را نشان می‌دهد.
امروزه وزارت جهاد سازندگی مشغول مطالعه و تحقیق و اجراء بعضی از پروژه‌های مستقل از شبکه در مناطق مختلف ایران منجمله دشت دیزباد خراسان است.

ظرفیت انرژی بادی
اغلب، انرژی بادی در زمینه‌های پتانسیل تئوری قابل دستیابی از آن مورد بحث و ارزیابی قرار می‌گیرد. مطالعات پتانسیل انرژی بادی نشان می‌دهد که منابع بادی در دنیا فراوان هستند. مثلاً دریافته‌اند که پتانسیل ساحلی مفید در سیستم‌های آبی اروپا به تنهایی در حدود Twh/year2500 (تریلیون وات ساعت بر سال) است. این در حدود 85 درصد مصرف اروپا در سال 1997 است.
نتیجه می‌گیریم منابع انرژی بادی مورد مطالعه بستگی دارند به کیفیت داده‌های انرژی باد همانطور با اتخاذ تکنولوژی بهتر و فضای مورد نیاز، بهر حال این خیلی مهم است که بدانیم پتانسیل بادی زمین می‌تواند نقش موثر و مهمی را در تمامی نقاط زمین ایفا کند.
ظرفیت دقیق نصب شده توربین‌های بادی اندازه کوچک یا سیستم‌های مستقل از شبکه اطلاعات جامعی در دست نیست. اطلاعات منطقه‌ای اغلب محدود است.
به عنوان مثال، چین مدعی است که بیش از 110000 توربین بادی کوچک
(w200-50) نصب کرده است، این توربین‌ها جهت تامین نیروی مورد نیاز عشایر دامدار و یا کشاورزان مورد استفاده قرار می‌گیرند.
کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند که بکارگیری سیستم‌های مستقل از شبکه، در آینده نزدیک رشد سریعی خواهد داشت. با برنامه‌ریزی جهت تامین الکتریسیته روستایی در قسمت‌های مختلف جهان این رشد عملی خواهد بود، در برزیل، مکزیک، اندونزی، فیلیپین و آفریقای جنوبی برنامه‌های مشابهی دارند که از تولید انرژی محلی پشتیبانی می‌کند.
در ایران با توجه به سوابق تاریخی آن پتانسیل استفاده از انرژی بادی و نیروگاههای مستقل از شبکه بسیار بالا است.
در سال 1348 سازمان جنگلها و مراتع کشور اقدام به خرید یک تلمبه بادی از کمپانی سویترن کراس استرالیا کرد که در سال 1349 در منطقه زرند ساوه نصب شد، این سازمان در سال 1350 سه دستگاه دیگر از این تلمبه را در استان فارس نصب کرد و تاکنون بیش از 200 دستگاه در نقاط مختلف کشور نصب شده‌اند و بعد از انقلاب به همت دفتر فنی مرتع، تلمبه‌های با قطر دایره گردش پره‌های 4/2 متری در ایران ساخته شده و مورد بهره‌برداری قرار گرفته است.
سازمان حفاظت محیط‌زیست بر سر بعضی از چاههای پارک ملی (این پارک در غرب کویر مرکزی و در شرق دریاچه نمک به فاصله 50 کیلومتری جنوب شرقی تهران) قرار دارد برای استفاده وحوش و حیوانات وحشی تعدادی تلمبه بادی نصب کرده، چهار تلمبه 8/1 متری هم در مبارکه چاه قرقره، دوراهی سنگ فروشی و جنوب چخماقه در حال کار هستند.
ایران همچنانکه اشاره شد مبتکر استفاده از توربین‌های بادی بوده است در شمال ایران جمعاً 10 توربین‌ بادی بزرگ نصب شده است که عبارتند از دو توربین 500 کیلوواتی، یکی در منجیل و دیگری در رودبار و 8 توربین 300 کیلوواتی در رودبار که همگی ساخت کمپانی نوردتنک دانمارک است و توسط سازمان انرژی اتمی ایران خریداری و نصب شده‌اند. طرح‌های در دست اجرای سازمان انرژی‌های نو ایران (سانا) در مورد پروژه‌های بادی:
- پروژه 250 مگاواتی تحت نظر
- پروژه 60 مگاواتی، انتقال تکنولوژی از کشور ژاپن
- انتخاب محل مناسب ساخت مزرعه توربین‌های بادی به ظرفیت 60 مگاوات
- جهت آمار لحظه‌ای باد در منطقه رودبار و منجیل

بررسی نیروگاههای بادی مستقل از شبکه
نیروگاههای بادی مستقل از شبکه اغلب جهت مناطق دوردست یا کاربردهای تکنیکی دور از شبکه استفاده می‌شوند، بعنوان مثال برای سایت‌های راداری و ایستگاههای مخابراتی استفاده می‌شوند.
توربین‌های بادی مورد استفاده جهت اینگونه مصارف بین چند وات تا 50 کیلووات می‌توانند باشند.
برای روستاها یا سیستم‌های الکتریکی زراعتی، توربین‌های بادی بالای 300 کیلووات به همراه ترکیبی از دیزل ژنراتور یا بعضی مواقع سیستم‌های ذخیره باطری مورد استفاده قرار می‌گیرند.
نیروگاههای بادی مستقل از شبکه همچنین اغلب در نقاط مختلف جهان برای تولید نیروی مکانیکی لازم جهت پمپاژ آب مصرفی و آب کشاورزی یا برای پمپاژ نفت مورد استفاده قرار می‌گیرد.
 

[ دوشنبه 9 فروردین‌ماه سال 1389 ] [ 02:23 ب.ظ ] [ سیدمحمدصادق میرمحمدی ]
.: Weblog Themes By Iran Skin :.

درباره وبلاگ

سید محمد صادق میرمحمدی.مهندس برق قدرت.عضو انجمن مهندسین برق و الکترونیک ایران.عضو انجمن انرژی خورشیدی ایران.دارای مدرک بین المللی ماکروسافت.نویسنده ۳ مقاله چاپ شده در زمینه انرژی های نو.حوزه فعالیت در زمینه انرژی های نو و خطوط توزیع برق.طراح چراغهای led.مسلط به رایانه.طراح سایت
نظر سنجی
IS
امکانات وب

.

تعداد بازدید ها: 225408