کارایی و تولید مزارع بادی افزایش می‌یابد

به گزارش ایسنا، شرکت وود مکنزی در تحلیلی در ژانویه پیش‌بینی کرده بود با ادامه سرمایه‌گذاری چندین کشور در گذار سبز، در مجموع ۱۶۰ گیگاوات ظرفیت انرژی بادی در سال ۲۰۲۶، در سطح جهانی اضافه می‌شود. با این حال، این رقم نشان‌دهنده کاهش ۶ درصدی در مقایسه با سال ۲۰۲۵ است که طی آن ۱۷۰ گیگاوات به ظرفیت انرژی بادی اضافه شد. این شرکت مشاوره تحقیقاتی، تکمیل یک چرخه توسعه پنج ساله توسط چین را به عنوان بخشی از دلیل این کاهش ذکر کرد.

پیش‌بینی می‌شود آمریکا بین سال‌های ۲۰۲۵ تا ۲۰۲۹، به میزان ۴۶ گیگاوات ظرفیت بادی جدید اضافه کند. با این حال، سیاست‌های دولت ترامپ که مانع توسعه انرژی بادی می‌شوند، می‌توانند در سال‌های آینده تاثیر منفی بر بخش بادی آمرکیا داشته باشند.

در طول دهه گذشته، پیشرفت‌های قابل توجهی در فناوری توربین‌های بادی حاصل شده است، زیرا شرکت‌های سراسر جهان سرمایه‌گذاری‌های زیادی در تحقیق و توسعه انجام داده‌اند. محققان طراحی پره‌ها را تا حد زیادی بهبود بخشیده‌اند، در حالی که شرکت‌ها فناوری‌های فراساحلی و شناور، ادغام شبکه هوشمند و ذخیره‌سازی باتری را برای افزایش تولید انرژی پاک به کار گرفته‌اند. این امر در چندین کشور با معرفی سیاست‌های مطلوب که از استقرار انرژی بادی ساحلی و فراساحلی پشتیبانی می‌کنند، پشتیبانی شده است.

بیشتر توربین‌های بادی مدرن از یک روتور (قطعه چرخان) با دو یا سه پره سوار شده روی یک هاب تشکیل شده‌اند. این پره‌ها به گونه‌ای توسعه یافته‌اند که انرژی جنبشی باد را به صورت آیرودینامیکی هنگام چرخش جذب می‌کنند. هنگامی که باد می‌وزد، روتور می‌چرخد و انرژی باد را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند که سپس از طریق شفت به یک گیربکس منتقل می‌شود تا سرعت چرخش را افزایش داده و یک ژنراتور را به حرکت درآورد. ژنراتور، انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی پاک تبدیل می‌کند که برای انتقال به سیستم شبکه ارسال می‌شود.

طراحی پره‌های توربین‌های بادی در سال‌های اخیر به میزان چشمگیری بهبود یافته است. توربین‌های جدید با پره‌های روتور بزرگتر و سبک‌تری ساخته می‌شوند که می‌توانند انرژی باد بیشتری را حتی در سرعت‌های پایین باد جذب کنند و این باعث می‌شود توربین‌ها کارآمدتر و برای استفاده در طیف وسیعی از مکان‌ها مناسب‌تر باشند. برخی از بزرگترین توربین‌های جهان، مانند Haliade-X جنرال الکتریک، قطر روتور ۲۲۰ متر دارند و برخی دیگر تقریبا از ۳۰ متر فراتر می‌روند.

محققان همچنین فناوری پیشرفته‌ای را در پره‌های جدید گنجانده‌اند، مانند حسگرها و محرک‌هایی که زاویه خود را در زمان واقعی تنظیم می‌کنند تا تولید انرژی را افزایش دهند. توربین‌ها همچنین برای مهار انرژی باد بیشتر، بلندتر می‌شوند و برخی از آنها از ۱۵۰ متر فراتر می‌روند. علاوه بر این، توربین‌های مدرن اکنون از ۱۵ مگاوات در هر واحد فراتر می‌روند، به این معنی که برای تولید مقادیر زیادی برق پاک، به توربین‌های کمتری نیاز است.

پیشرفت‌های چشمگیری در مزارع بادی فراساحلی مشاهده می‌شود. شرکت نوپای اسپانیایی «اپتیمایزد جنراتورز»، به عنوان بخشی از پروژه «لایت ویند» که توسط اتحادیه اروپا تامین مالی شده، یک ژنراتور توربین بادی ۱۵ مگاواتی توسعه داده که ارزان‌تر، سبک‌تر و تعمیر آن آسان‌تر از مدل‌های فعلی است. انتظار می‌رود این پروژه، توربین بادی شناور فراساحلی را ارتقا دهد.

بخش عمده‌ای از پتانسیل تولید انرژی بادی فراساحلی جهان در آب‌هایی با عمق بیش از ۶۰ متر نهفته است که برای توربین‌های کف ثابت بسیار عمیق است. شرکت‌ها به طور فزاینده‌ای در حال استقرار توربین‌های بادی شناور فراساحلی در این آب‌ها هستند، اما چالش‌هایی مانند نصب پیچیده، هزینه‌های بالای تعمیر و محفظه‌های سنگین موتور، گسترش این فناوری را محدود کرده است. طراحی «اپتیمایزد جنراتورز» می‌تواند به شرکت‌های انرژی کمک کند تا بر برخی از این چالش‌ها غلبه کنند و توسعه مزارع بادی شناور بیشتر را تشویق کنند.

بر اساس گزارش اویل پرایس، محققان در سال‌های اخیر در طراحی و توسعه توربین‌های بادی پیشرفت‌هایی داشته‌اند و به بهبود کارایی و ظرفیت تولید مزارع بادی در سراسر جهان کمک کرده‌اند. انتظار می‌رود چندین فناوری جدید تولید انرژی بادی از جمله توربین‌های بادی شناور نوآورانه، نیروگاه‌های هوایی و توربین‌های بدون پره در سال‌های آینده عرضه شوند.

*