طاقة الرياح بقلم المهندس محمد عبد المجيد

تعتبر طاقة الرياح أحد أهم مصادر الطاقة المتجددة والنظيفة الغير ملوثة للبيئة وتعتمد فى المقام الاساسى على استغلال الاماكن التى يكون بها سرعة رياح عالية لتوليد طاقة كهربائية تولد الوحدة الواحدة (تربينة الرياح) مامقدارة مابين (500-2000 كيلو وات ) وبتجميع عدد من التربينات قد تصل فى بعض المحطات الى 74 جيجا وات وهذا الرقم يكفى احتياجات قرية بالكامل ويمكن أيضا التوسع فى تجميع تربينات تعمل بطاقة الرياح بشكل متوازى لمضاعفة الطاقة الكهربائية المتولدة ولكن بالطبع الاساس فى اختيار المكان هو توافر سرعة الرياح الملائمة لتركيب تربينات الرياح حيث أن المكان الذى يقل فية سرعة الرياح عن 14 كم /ساعة لايصلح من الاساس لتركيب تربينات طاقة الرياح ويعتبر المناخ المثالى للرياح هو عدم وجود عوائق (عواصف او اتربة شديدة او عواصف ترابية) او دوامات هوائية تسبب أي عراقيل لدوران المراوح يصل ارتفاع تربينة الرياح مابين (45-60) متر ويتم تصميم مروحة التربينة للحصول على أقصى استفادة من سرعة الرياح التى تواجة ريش التربينة حيث يحدث فارق ضغط عالى على جانبى الريش وبالتالى تدور ريش التربينة بكفاءة أفضل نتيجة هذا التصميم وتحتوى التربينة الواحدة على مروحة ثلاثية (3 ريش مع بعض)وتتصل ريش التربينة بااكس (العمود الدوار ذو السرعة المنخفضة ) Low speed Input shaft يدورالعمود الدوار ذو السرعة المنخفضة بفعل دوران الريش ثم بعد ذلك يتواصل العمود الدوار مع منظومة تروس ( ترس للسرعة المنخفضة وترس للسرعة العالية) بفعل نسبة التخفيض والتعشيق بين التروس تتولد سرعة عالية على اكس اخر عو (العمود الدوار الخارجى) High speed output shaft ويتصل العمود الدوار الخارجى بالمولد الكهربائى الذى يستفيد من السرعة الدورانية العالية للعمود الدوار الخارجى والتى تصل إلى 1500 لفة/دقيقة حيث يقوم المولد بتحويل طاقة الدوران الميكانيكية الى طاقة كهربائية ويتحكم كنترول (كارتة الكترونية) فى نسبة الفولت الخارجة من المولد وأيضا فى سرعة دوران ريش التربينة حيث انة أذا زادت سرعة الرياح عن 120 كم / ساعة يتم عمل فرامل للريش لتبطىء من سرعتها حتى لايحدث تلف داخلى لمكونات التربينة الميكانيكية كما أنة يوجد مبرد (لتبريد المولد الكهربائى ) والحرارة العالية المتولدة منة وذلك عن طريق تبريد الهواء وأيضا استخدام الزيت لتبريد بعض الاجزاء الداخلية للمولد وتوجد مجموعة من المحولات (لرفع الجهد الكهربائى) امام كل تربينة وذلك لتحويل الناتج الكهربائى بالفولتات الى الاف الفولتات ويتم تجميعها من خلال وحدة تجميع ثم بعد ذلك توجد محطة للتحكم فى كل هذة المحولات ومن خلال محطة التحكم يتم انتاج الكهرباء المنزلية 220 فولت إلى المنازل العادية والاغراض الصناعية المعتادة طاقة الرياح من الطاقات المتجددة ذات التكلفة الاقل ولكن العيب الوحيد لها هو عدم ثبات سرعة الرياح الدائم طوال فترات العام مما يسبب ضعف القدرة الكهربائية الناتجة ولذلك هى ايضا مثل الطاقة الشمسية تحتاج لتخزين الطاقة الكهربائية من خلال بطاريات للحفاظ على الطاقة الكهربائية فى حالة عدم وجود سرعة رياح ملائمة توجد بعض الدول التى تستخدم طاقة الرياح على نطاق واسع ومنها الدانمرك التى هى رغم صغر مساحتها (43 الف كم مربع) الا انها قامت بتركيب منظومات طاقة الرياح على بحر الشمال حيث تتوافر سرعة الرياح بشكل مناسب جدا .