جدیدترین روش استفاده از نیروی باد تولید انرژی الكتریكی به وسیله تبدیل حركت دورانی تیغههای توربین به جریان برق توسط ژنراتور الكتریكی است. در آسیابهای بادی (فناوری بسیار قدیمی) انرژی باد برای چرخش ماشینآلات مكانیكی به منظور انجام كار فیزیكی مانند خردكردن گندم یا پمپاژ آب مورد استفاده قرار میگیرد.
نیروی باد در مزارع بادی بزرگ برای تأمین برق شبكه سراسری همچنین برای ساكنین روستاها یا مكانهای جدا از شبكه سراسری در مقیاس كوچكتر استفاده میشود. در صورتی كه از انرژی بادی برای تولید برق بجای سوختهای فسیلی استفاده میشود انرژی بادی دارای مزیتهای زیادی است. این مزیتها عبارتند از مقدار فراوان، تجدیدپذیر بودن، گستردگی تولید، تمیزبودن و كاهش دهنده گازهای سمی و گازهای گلخانهای در فضا.
انرژی باد حدود 50 تا 100 برابر بیشتر از انرژی زیست توده (بیومس) در جهان وجود دارد. اغلب انرژی بادی در ارتفاعات كه سرعت مداوم باد بیش از 160 كیلومتر در ساعت است وجود دارد. بالاخره انرژی بادی از طریق اصطكاك در سطح كره زمین و آتمسفر به حرارت تبدیل میشود. زمین به طور غیر یكنواخت در اثر نور خورشید گرم میشود و در قطبهای شمال و جنوب انرژی خورشیدی كمتری دریافت میكند و در ناحیه استوائی انرژی خورشیدی بیشتری جذب میكند. همچنین زمین خشك سریعتر از دریا گرم و خنك میشود. اختلاف حرارت باعث ایجاد سیستم جابجائی جوی میشود و هوای سطح زمین را به طبقه فوقانی جو (از 11 كیلومتر به بالا) انتقال میدهد.
تغییرپذیری باد و قدرت توربین
با
وزیدن باد در پرههای توربین و اعمال نیروی گردنده به رتور (قسمت گردنده)
از نیروی باد میتوان استفاده كرد. مقدار قدرت انتقال با تراكم هوا نسبت
مستقیم دارد.
قدرت یا نیروی باد توسط معادله زیر بدست میآید.
1
2
P
برحسب وات، آلفا مقدار ثابت راندمان، P تراكم هوا بر حسب كیلوگرم در متر
مكعب، r شعاع توربین بادی برحسب متر و v سرعت هوا برحسب متر در ثانیه است.
جریان توده هوا كه از طریق توربین بادی حركت میكند با سرعت و تراكم باد
تغییر میكند. به عنوان مثال در یك روز خنك با درجه حرارت 15 درجه
سانتیگراد در سطح دریا، تراكم هوا 225/1 كیلوگرم در متر مكعب است. نسیمی
با سرعت 8 متر در ثانیه از روتوری با شعاع 100 تقریباً 77000 كیلوگرم هوا
را در هر ثانیه از طریق توربین حركت میدهد. نیروی برق حاصل از نسیم
فوقالذكر حدود 5/2 مگاوات خواهد بود.
از آنجائی كه سرعت باد ثابت نیست
تولید انرژی سالیانه یك ژنراتور بادی هرگز به اندازه ظرفیت اسمی آن نیست.
نسبت بهرهوری واقعی آن در طول سال به حداكثر تئوری آن عامل ظرفیت نامیده
میشود. یك ژنراتور بادی كه در جای مناسب نصب شده باشد از عامل ظرفیتی
معادل حدود 35 درصد برخوردار خواهد بود. این درصد با عوامل ظرفیت 90 درصد
برای نیروگاههای اتمی و 70 درصد برای نیروگاههای ذغال سنگی و 30 درصد برای
سایر نیروگاههای فسیلی مقایسه میشود. وقتی كه نیروگاههای بادی را با
نیروگاههای فسیلی مقایسه میكنیم متوجه میشویم كه از نیروگاه بادی 1000
كیلوواتی انتظار میرود در طول یك سال تقریباً معادل 500 كیلووات برق (از
نیروگاه ذغال سنگی) تولید شود. اگرچه بازده كوتاه مدت (ساعت یا روز)
نیروگاه بادی كاملاً قابل پیشبینی نیست، بازده انرژی سالیانه آن فقط چند
درصد متغیر است.
تعیین محل توربینهای بادی
به
عنوان یك قانون كلی ژنراتورهای بادی جائی كه سرعت باد زیاد است (16
كیلومتر در ساعت یا 5/4 متر در ثانیه یا بیشتر). معمولاً محل اجرای
نیروگاه بادی براساس اطلس باد تعیین میشود. واضح است هواشناسی در تعیین
محل پاركهای (نیروگاههای) بادی نقش مهمی ایفا میكند. اطلاعات هواشناسی
باد معمولاً برای تعیین محل دقیق یك طرح بزرگ نیروگاه بادی كافی نیست.
دادههای مخصوص هواشناسی محلی برای تعیین پتانسیل محل اجرا بسیار لازم
است. محل ایدهآل برای یك نیروگاه بادی بایستی دارای جریان تقریباً ثابت و
غیرمتلاطم باد در سراسر سال بوده و فاقد تلاطمهای شدید و ناگهانی در طول
سال باشد.
مهمترین مرحله در توسعه نیروگاه بادی جمعآوری اطلاعات سرعت و مسیر دقیق باد و سایر پارامترها است.
به
منظور جمعآوری اطلاعات مربوط به باد یك برج هواشناسی در محل مورد نظر با
تجهیزات اندازهگیری كه در ارتفاعات مختلف بر روی آن نصب میشود لازم است.
كلیه برجهای هواشناسی برای تعیین سرعت باد و جهت باد مجهز به بادسنج و
بادنما هستند. بطور كلی ارتفاع برجهای هواشناسی از 30 تا 60 متر است.
بعضی از برجهای هواشناسی بسیار بلندتر و دائمی هستند مانند برج هواشناسی
Obninsk (ابنینسك) در روسیه كه 315 متر ارتفاع دارد.
برجهای هواشناسی
كه برای تعیین امكانپذیری محل مزرعههای بادی استفاده میشوند از
سازههای فولادی لولهای ساخته میشوند و به مدت یك تا دو سال آنها را به
حال خود رها میكنند تا در این مدت اطلاعات لازم را جمعآوری كنند و سپس
آنها را پیاده میكنند. اطلاعات جمعآوری شده به سرور (Server) منتقل
میشود. این اطلاعات در آنجا ذخیره و سپس تجزیه و تحلیل میشود.
باد در
ارتفاعات بالاتر به دلیل اصطكاك كمتر با سطح زمین و دریا و چسبناكی كمتر
هوا سرعت بیشتری دارد. در نزدیكی سطح زمین به دلیل وجود پستی بلندی در سطح
زمین و موانعی مانند درخت و ساختمان سرعت باد كمتر است.
در مزارع یا
پاركهای بادی تعداد زیادی توربین نصب شده است. از آنجائی كه هر توربین
مقداری از انرژی باد را دریافت میكند رعایت فاصله كافی بین توربینها
برای جلوگیری از اتلاف انرژی بسیار حائز اهمیت است.
ژنراتورها، توربین
بادی محدودیت بهرهبرداری در حداقل درجه حرارت دارند كه كاربرد آنها را در
مناطق سردسیر محدود میكند (20- درجه). توربینهای بادی بایستی از جمعشدن
یخ در اطراف آنها محافظت شود، در غیر اینصورت ممكن است به بادسنج آن آسیب
وارد شود. بعضی از سازندگان توربینهای بادی، توربینهائی را كه مجهز به
دستگاه گرمكننده داخلی هستند با روغن متفاوت و آلیاژهای مختلف تولید
كردهاند كه میتوان آنها را در نقاط سردسیر با درجات پائینتر نصب كرد.
توربینهائی
كه در ارتفاعات و مناطق كوهستانی نصب میشوند عموماً سه كیلومتر یا بیشتر
از نزدیكترین منطقه ساحلی فاصله دارند. در این صورت سرعت باد در ارتفاعات
بیشتر است، و سرعتهای بیشتر باد باعث میشود انرژی الكتریكی بیشتری تولید
شود. درمورد محل انتخاب توربینها بایستی بسیار دقت كرد چون یك تفاوت كوچك
(مثلاً 30 متر) میتواند بازدهی توربین را دوبرابر كند. بادهای محلی را
میتوان برای مدت یكسال یا بیشتر به وسیله بادسنج و نقشههای دقیق باد قبل
از اینكه ژنراتورها نصب شوند با دقت كنترل كرد.
برای نصب و تعیین محل
توربینهای بادی در نیروگاههای بادی با مقیاس كوچكتر در مكانهائی كه
تهیه و جمعآوری اطلاعات بسیار گران تمام میشود یا بسیار وقتگیر است،
روش عادی برای پیدا كردن جای دقیق توربین شناسائی درختان است كه در اثر
وزش دائم باد كج شدهاند. روشی دیگر استفاده از نقشه سرعت باد یا دریافت
اطلاعات از ایستگاه هواشناسی محل است، اگرچه این روشها از قابلیت اطمینان
كمتری برخوردار هستند.
نصب توربینها نزدیك ساحل:
نصب
توربینها درآب و نزدیك ساحل در منطقه قرار میگیرند كه در روی زمین در
فاصله 3 كیلومتری خط ساحلی و در آب در فاصله 10 كیلومتری زمین نصب میشوند.
سرعت باد در این مكان از مشخصههای سرعت باد در دو ناحیه دریا و ساحل دریا برخوردار میشود.
نصب توربینها دور از ساحل:
محل
نصب توربینها در این شرایط عموماً حدود 10 كیلومتر یا بیشتر از خشكی
فاصله دارد. توربینهای بادی نصب شده در این مكان كمتر از توربینهای نصب
شده در روی خشكی مزاحم هستند چون از فاصله دور صدای آنها كمتر به گوش
میرسد. از آنجائی كه ناهمواریهای سطح آب مخصوصاً در ناحیه عمیقتر بسیار
كمتر از پستی و بلندیهای روی زمین است میانگین سرعت باد در منطقه باز آب
به مراتب بیشتر از میانگین سرعت آن در خشكی است. عوامل ظرفیت در این نقطه
از دریا بسیار بیشتر از محل نصب توربینهای بادی در ساحل و نزدیك ساحل است
بنابراین میتوان برای توربینهای بادی در این منطقه از برجهای كوتاهتری
استفاده كرد.
توربینهای هوائی (معلق در هوا)
توربینهای
بادی ممكن است در ارتفاع زیاد جائی كه سرعت باد بسیار زیاد است قرار
گیرند. یك شركت در انتاریو كانادا به نام مگن پاور (Magenn Power) سعی
میكند توربینهای هوائی را كه با گاز هلیوم در هوا معلق هستند بصورت
تجاری تولید كند. یك پروژه ایتالیائی به نام كایت گن (Kitegen) به آدرس (http://www.treehugger.com/files/2005/12/ecablogitmassi.php)
از یك نمونه توربین بادی با محور عمودی استفاده میكند. این پروژه یك
برنامه ابتكاری است (هنوز در دست ساخت میباشد) كه شامل یك مزرعه بادی با
یك محور عمودی است و برای بهرهگیری از بادهای ارتفاعات زیاد از تعدادی
كایت (بادبادك) بنام ژنراتورهای بادی كایت (KWG) یا kitegen استفاده
میكند. در این پروژه مسئولین اجرای آن ادعا میكنند كه كلیه مسائل
استاتیكی و دینامیكی كه مانع افزایش نیروی قابل دریافت از طریق ژنراتورهای
توربین بادی با محور افقی میشد از بین میرود.
تعداد بسیار زیادی
توربین بادی با ظرفیت كل 74223 مگاوات اكنون در جهان در حال بهرهبرداری
است كه 65 درصد از این مقدار متعلق به اروپا است. میانگین یك مگاوات نیروی
باد معادل میانگین مصرف 160 خانوار آمریكایی است. نیروی باد سریعترین روش
در حال رشد تولید برق در سالهای اخیر است و بین سالهای 1995 تا 2005
ظرفیت تولید برق از طریق انرژی باد در جهان چهار برابر شده است.
كل ظرفیت نصب شده نیروگاههای بادی به مگاوات
رتبه كشور سال 2005 سال 2006 اخیراً
1 آلمان 18415 20622 21283
2 اسپانیا 10028 11615 12801
3 آمریكا 9149 11603 12634
4 هند 4430 6270 7113
5 دانمارك 3136 3140
6 چین 1260 2604 2956
7 ایتالیا 1718 2123
8 انگلستان 1332 1963 2186
9 پرتغال 1022 1716 1874
10 فرانسه 757 1567
11 هلند 1219 1560
12 كانادا 683 1459 1588
13 ژاپن 1061 1394
14 اطریش 819 965
15 استرالیا 708 817
16 یونان 573 746 753
17 ایرلند 496 745 866
18 سوئد 510 572
19 نروژ 267 314
20 برزیل 29 237
21 مصر 145 230 580
22 بلژیك 167 193
23 تایوان 104 188
24 كره جنوبی 98 173
25 نیوزلند 169 171
26 لهستان 83 153 216
27 مراكش 64 124
28 مكزیك 3 88
29 فنلاند 82 86
30 اكراین 77 86
31 كستاریكا 71 74
32 مجارستان 18 61
33 لیتوانی 6 55
34 تركیه 20 51
35 جمهوری چك 28 50
36 ایران 23 48
37 بقیه اروپا 129 163
38 بقیه آمریكا 109 109
39 بقیه آسیا 38 38
40 بقیهآفریقاوخاورمیانه 31 31
41 بقیه اقیانوسیه 12 12
81
درصد تاسیسات نیروگاههای بادی در آمریكا و اروپا است، ولی سهم پنج كشور
بالای فهرست مذكور از نظر تاسیسات جدید از 71 درصد در سال 2004 تا 55 درصد
در سال 2005 میباشد. سازمان انرژی بادی جهان انتظار دارد 160 گیگاوات تا
سال 2010 و 9/73 گیگاوات در پایان سال 2006 با نرخ رشد بیش از 21 درصد در
سال ظرفیت نصب شده نیروگاه بادی در سراسر جهان وجود داشته باشد.
كشورهای
آلمان،اسپانیا، آمریكا، هند و دانمارك برای تولید برق بیشترین مبلغ
سرمایهگذاری را در زمینه توسعه انرژی بادی اختصاص دادهاند. دانمارك در
ساخت و استفاده از توربینهای بادی بسیار تسلط دارد به طوریكه در دهه 1970
بخش عمده برق خود را از طریق نیروگاه بادی تامین كرد. كشور دانمارك بیش از
20 درصد برق مصرفی خود را از انرژی بادی تامین میكند و از نظر تولید برق
پنجمین كشور جهان به شمار میرود. كشورهای دانمارك و آلمان بزرگترین
صادركننده توربینهای بزرگ (66/0 تا 5 مگاوات) هستند. باد یك درصد از كل
تولید برق را در سطح جهان (2005) به خود اختصاص داده است. آلمان با تولید
كننده برجسته برق از طریق انرژی باد 28 درصد كل ظرفیت برق در جهان در سال
2006 (3/7 درصد برق آلمان) را به خود اختصاص داده است. هدف این كشور این
است كه تا سال 2010، انرژی تجدیدپذیر 5/12 درصد نیازهای برق خود را تأمین
كند. میتوان پیشبینی كرد كه كشور آلمان حتی زودتر از تاریخ مذكور به هدف
خود برسد. كشور مذكور 18600 توربین بادی در اختیار دارد كه اغلب در شمال
آن نصب شده است.
اسپانیا و آمریكا از نظر ظرفیت نصب در مقام بعدی قرار
میگیرند. در سال 2005، دولت اسپانیا برنامه ملی جدیدی را برای ظرفیت
نیروگاه بادی نصب شده به مقدار 20000 مگاوات تا سال 2012 تصویب كرد. طبق
گزارش سازمان انرژی بادی آمریكا، انرژی بادی 4/0 درصد برق (6/1 میلیون
خانوار) كل آمریكا را در سال 1999 تولید كرد. در سال 2005 دو كشور آلمان و
اسپانیا از نیروگاههای بادی بیشتر از نیروگاههای برق آبی، برق تولید
كردند. مطالعات سازمان انرژی آمریكا نتیجهگیری كرده است از پنجاه ایالت
فقط سه ایالت توانستهاند از طریق انرژی بادی برق كافی برای همه مردم
تولید كنند. رشد نیروگاههای بادی در آمریكا در سال 2006 را تا 50 درصد
تخمین زدهاند و ظرفیت نصب آن به 11603 مگاوات رسید. در سالهای اخیر
آمریكا از هر كشور دیگری انرژی بادی بیشتری را به شبكه برق خود اضافه كرده
است و این ظرفیت به نظر میرسد در سال 2007 حدود 3 گیگاوات (3000 مگاوات)
رشد داشته باشد. ایالت تگزاس اولین تولیدكننده برق از طریق انرژی باد است
و از این لحاظ از كالیفرنیا سبقت گرفته است. در سال 2007 تگزاس انتظار
دارد 2 گیگاوات به ظرفیت كنونی خود اضافه كند و ظرفیت كل برق از طریق
انرژی بادی خود را به 5/4 گیگاوات افزایش دهد. آیوا (Iowa) و مینسوتا
(Minnesota) به نظر میرسد ظرفیت انرژی بادی خود را به 1 گیگاوات تا پایان
سال 2007 افزایش دهند. تولید برق از طریق انرژی باد در آمریكا از فوریه
2006 تا فوریه 2007 به 31 درصد رسید.
هندوستان با ظرفیت تولید برق از
طریق انرژی باد 6270 مگاوات در سال 2006 چهارمین كشور جهان به شمار
میرود. انرژی بادی 3 درصد از كل تولید برق هندوستان را تشكیل میدهد.
كنفرانس جهانی انرژی باد در دهلینو نوامبر 2006 صنایع انرژی بادی
هندوستان را تشویق كرده و انگیزههای جدیدی را به این زمینه اختصاص داده
است. مزرعه بادی در نزدیكی Muppandal هندوستان برای یك روستای فقیر ایجاد
شغل كرده است. كارخانه Suzlon Energy هندی یكی از بزرگترین كارخانجات
توربین بادیسازی جهان است.
در دسامبر 2003 جنرال الكتریك بزرگترین
توربینهای بادی نصب شده دور از ساحل دریا را در ایرلند نصب كرد، و برای
توسعه اینگونه تأسیسات درساحل غربی این كشور برنامههائی از جمله استفاده
از توربینهای شناور در دست اقدام دارد.
در 15، آگوست 2005، چین اعلام
كرد یك مزرعه بادی 1000 مگاواتی در هبی Hebei كه در سال 2020 به
بهرهبرداری میرسد خواهد ساخت. طبق گزارش دریافتی كشور چین برای تولید
20000 مگاوات تولید برق از طریق منابع انرژی تجدیدپذیر تا سال 2020
هدفگذاری كرده است و اعلام میكند برق از طریق انرژی باد میتواند تا
253000 مگاوات در این كشور تولید شود.
پیرو كنفرانس جهانی انرژی بادی
در نوامبر 2004 كه توسط كشور چین و سازمان جهانی انرژی بادی برگزار شد،
قانون انرژی تجدیدپذیر چین پذیرفته و تصویب شد. در اواخر سال 2005، دولت
چین هدف انرژی بادی در سال 2020 را از 20 گیگاوات به 30 گیگاوات افزایش
داد.
مكزیك اخیراً پروژه تولید برق از طریق انرژی باد به نام Venta II
را به عنوان اقدام مهمی در جهت كاهش مصرف سوختهای فسیلی شروع كرده است.
این پروژه 88 مگاواتی كه در نوع خود در مكزیك اولین پروژه است 13 درصد
نیازهای برقی ایالت Oaxaca را تأمین خواهد كرد و تا سال 2012 ظرفیتی معادل
3500 مگاوات خواهد داشت. بازار در حال رشد دیگر كشور برزیل است كه از 143
گیگاوات پتانسیل انرژی بادی جهت تولید برق برخوردار میباشد. دولت فدرال
به منظور ساخت نیروگاه با ظرفیت تولید 3300 مگاوات انرژی تجدیدپذیر كه
1422 مگاوات آن از طریق انرژی بادی تأمین میشود برای سال 2008 برنامه
تشویقی تدارك دیده است.
این برنامه در جهت تولید 10 درصد نیروی برق
برزیل از طریق منابع تجدیدپذیر تهیه شده است. برزیل در سال 2004، 320
تراوات ساعت برق تولید كرد. كشور فرانسه اخیراً از ظرفیت 12500 مگاوات
نیروگاه نصب شده تا سال 2010 خبر داد. كشور كانادا از سال 2000 تا 2006
نزدیك به 7 سال رشد سریع ظرفیت انرژی بادی را با افزایش ظرفیت نصب شده 137
مگاوات به 1451 مگاوات با نرخ رشد 38 درصد تجربه كرد.
نیروگاههای بادی كوچك
نیروگاههای
بادی كوچك كه حدود 100 كیلووات یا كمتر ظرفیت دارند معمولاً به منظور
تأمین برق مصرفی خانه، مزرعه و حرفههای كوچك مورد استفاده قرار میگیرند.
مردم به منظور كاهش یا حذف صورت حسابهای برق و اجتناب از پرداخت
هزینههای غیرقابل پیشبینی گاز طبیعی این سیستمها را خریداری میكنند.
توربینهای بادی برای تولید برق خانگی به صورت ذخیره باطری در نقاط دوردست
سالها مورد استفاده قرار گرفته است ولی در آمریكا مصرفكنندگان ترجیح
میدهند برای مصرف برق خانگی خود توربینهای یك تا 10 كیلووات را كه با
بیش از یك كیلووات ظرفیت اكنون در چندین كشور جهان و كلیه ایالتهای
آمریكا موجود است را مورد استفاده قرار دهند.
در مناطق شهری یا جائیكه
دسترسی به مقدار زیاد و قابل پیشبینی انرژی بادی كار مشكلی است برای
بهرهبرداری از لوازم برقی كوچك و كم مصرف میتوان از سیستمهای كوچكتر
استفاده كرد. برق تولیدی از توربینهای بادی كوچك كه بر روی پشتبام
خانهها نصب میشوند میتواند مسائل توزیع برق را تا حدی حل كند. برق
مصرفی تجهیزاتی نظیر پارك متر یا ورودیهای شبكه اینترنت ممكن است توسط یك
توربین بادی كه باطری كوچكی را شارژ میكند تأمین شود.
در حالیكه
توربین بادی كوچك را میتوان روی بام خانهها با موفقیت نصب كرد ولی
چندین موضوع ذاتی در مورد نصب این توربینها وجود دارد: آیا بام خانه یا
ساختمان میتواند وزن توربین را تحمل كند، تا چه اندازه ساختمان میتواند
ارتعاشات رتور توربین را تحمل كند. توربینهای كوچك مخصوص مناطق مسكونی در
بازار وجود دارند. این توربینها هر كدام حدود 7 فوت (2 متر) تا 25 فوت
قطر دارند و حدود 900 تا 10000 وات برق تولید میكنند. بعضی از این
توربینها بسیار سبك وزن هستند یعنی حدود 16 كیلوگرم طراحی میشوند و در
مقابل باد به سرعت عمل میكنند و نصب آنها به راحتی نصب آنتن تلویزیون است
گفته میشود صدای این نوع توربینها حتی از فاصله چند فوت زیر آنها به گوش
نمیرسد.
سازمان انرژی بادی چندین مورد مطالعه درمورد بازار توربینهای
بادی كوچك را در آمریكا و سایر كشورها فاش كرده است كه نشان دهنده این
واقعیت است كه آمریكا در حال پیشرفت در صنعت نیروگاههای بادی كوچك است.
براساس اعلام یك سازمان دیگر یعنی سازمان جهانی انرژی بادی تخمین تعداد كل
و ظرفیت كل توربینهای بادی كوچك كار مشكلی است ولی در كشور چین به تنهایی
300000 توربین بادی كوچك وجود دارد كه در حال بهرهبرداری هستند.
مدل
شایع در بازار مخصوصاً در آمریكا نوع پروانهای شكل با محور افقی است كه
مشابه توربینهای بزرگ مزارع بادی میباشد. مدل دیگر محور عمودی دارد و در
شكلهای مختلف می توان آنرا طراحی كرد. پیشرفتهای اخیر در توربینهای
بادی كه برای استفاده در خانهها میتوان نام برد به قرار زیر هستند:
- توربین با محور عمودی آئروتكچر
- طرح انرژی بادی آئروویرنومت آركیتكچرال (Aero Vironnent Architectural)
- طرح آسیاب بادی
- توربین بادی خانگی سویفت (Swift)
- توربین بادی موتورویو میكرو (Motorwav Micro)
رشد و روند هزینه
ارقام
شورای انرژی بادی جهانی (GWEC) نشان میدهد كه در سال 2006 افزایش ظرفیت
نصبشده معادل 15197 مگاوات است. در سال 2006 ظرفیت كل انرژی بادی نصب
شده 74223 مگاوات و ظرفیت كل آن در سال 2005 به میزان 59091 مگاوات ثبت
شده است. با وجود موانعی كه برای توربینهای بادی وجود داشت،بازار انرژی
بادی با نرخ 32% افزایش پس از سال 2005 به رشد خود ادامه داد كه در این
سال رشد آن به 41 درصد رسید.
از نظر ارزش اقتصادی بخش انرژی بادی با
ارزش تجهیزات نصب شده جدید تولید در سال 2006 حدود 18 میلیارد یورو یا 23
میلیارد دلار یكی از ایفاگران مهم نقش در بازار انرژی شده است.
كشورهائی
كه از بالاترین ظرفیت نصب برخوردار هستند عبارتند از آلمان با ظرفیت 20621
مگاوات، اسپانیا با ظرفیت 11615 مگاوات، آمریكا با ظرفیت 11603
مگاوات،هند با ظرفیت 6270 مگاوات و دانمارك با ظرفیت 3136 مگاوات. سیزده
كشور در سراسر جهان اكنون بیش از 1000 مگاوات ظرفیت بادی دارند. براساس
ظرفیت نصب شده در سال 2006، آمریكا از بالاترین ظرفیت یعنی 2454 مگاوات
برخوردار است و پس از آن آلمان، هند، اسپانیا، چین و فرانسه به ترتیب
دارای ظرفیتهای 2233 مگاوات، 1840 ، 1587، 1347 و 810 مگاوات هستند. در
سال 2004 هزینه انرژی بادی یك پنجم دهه 1980 بود و بعضی افراد انتظار
ادامه سیر نزولی برای هزینه توربینهای بزرگتر با ظرفیت بیشتر را داشتند.
بهرحال هزینه تأسیسات در سالهای 2005 و 2006 افزایش یافته است و طبق
برآورد گروه بازرگانی صنایع انرژی بادی آمریكا میانگین هزینه هر كیلووات
1600 دلار است كه با 1200 دلار برای هر كیلووات چند سال قبل قابل مقایسه
است.
اغلب روشهای مهم تولید برق سرمایهبر هستند یعنی آنها در آغاز
اجرای پروژه به سرمایهگذاری كلان نیاز دارند و برای ادامه به هزینه كمتری
احتیاج دارند (هزینههای سوخت و نگهداری)، این شرایط درمورد تولید برق از
طریق انرژی باد و برق آبی كاملاً صادق است و هزینههای سوخت آنها نزدیك به
صفر بوده و هزینه نگهداری آنها بسیار ناچیز است.
ذخیره انرژی
یك
روش احتمالی افزایش مقدار انرژی بادی قابل استفاده در یك سیستم برق
استفاده از سیستمهای ذخیره انرژی بادی است. انرژی بادی مازاد بر مصرف را
میتوان به شكل قابل استفاده یعنی سیستم برقآبی تلمبه ذخیرهای ذخیره كرد.
تعداد زیادی از فناوریهای متفاوت برای ذخیرهكردن برق از جمله فناوریهای
بالاست هوا و باطری وجود دارد. برای شبكههای بزرگ انرژی روش تلمبه
ذخیرهای هیدروالكتریك در مقیاس بزرگ اجرا شده است. اغلب فناوریهای ذخیره
برق از نظر تجاری در مقیاس زیاد هم اكنون به اثبات نرسیده است و اغلب به
اعتبارات زیست محیطی دولت و یارانه انرژی تجدیدپذیر وابسته هستند. روشی كه
هم اكنون در مزارع بادی آزمایش میشوند استفاده از باطریهای قابل شارژ
است.
گفته میشود انرژی بادی به دلیل اینكه طبیعت قطع وصل دارد و لازم است به وسیله نیروگاههای فسیلی حمایت شود باعث كاهش آلودگی هوا و كاهش گاز Co2 نمیشود. توربینهای بادی جانشین ظرفیت تولید برق نیروگاههای فسیلی نمیشوند ولی انرژی بادی میتواند باعث كاهش مصرف سوخت فسیلی و بنابراین كاهش گاز CO2 شود. برای تولید برق از طریق انرژی بادی هیچگونه سوختی مصرف نمیشود و تولید گاز آلوده كننده با تولید برق از طریق انرژی بادی ارتباط مستقیم ندارد. بهرحال برای ساخت نیروگاههای بادی بایستی از سایر منابع استفاده شود. تولید برق از انرژی بادی ممكن است از طریق سایر تأسیسات تولید در آلودگی هوا تأثیر غیر مستقیم داشته باشد و ممكن است در راندمان تأسیساتی كه برای ایجاد تعادل در عرضه و تقاضا مورد استفاده قرار میگیرند تأثیرگذار باشند مخصوصاً در صورتی كه این تأسیسات سوختهای فسیلی مصرف كنند.
براساس مطالعه شبكه سراسری برق ایرلند اعلام شد كه تولید برق از طریق باد باعث كاهش مصرف سوختهای فسیلی میشود. بنابراین باعث كاهش آلودگی هوا و كاهش گاز CO2 از 59/0 تن در هر مگاوات ساعت به 33/0 تن در مگاوات ساعت خواهد شد. نیروی باد یك منبع تجدیدپذیر است یعنی استفاده از آن باعث تخلیه كردن ذخیره سوختهای فسیلی نمیشود. باد همچنین یك منبع انرژی تمیز است و بهرهبرداری از آن باعث تولید دیاكسیدكربن، دی اكسید گوگرد، جیوه یا سایر مواد آلودهكننده هوا نمیشود.
تولید نیروی برق فقط بخشی (حدود 39 درصد در آمریكا) از استفاده از انرژی یك كشور را تشكیل میدهد بنابراین نیروی باد اثرات منفی استفاده از انرژی را تخفیف میدهد. از آنجائیكه باد میتواند برای تولید برق جایگزین سوخت شود نیروی باد میتواند باعث كاهش گرمای كره زمین شود.
توربینهای بادی ممكن است باعث كشتن پرندگان شود و نیروگاههای فسیلی نیز از طریق تغییر آب وهوا، باران اسیدی و آلودگی محیط زیست در حیات جانداران اثرات زیان باری دارند. برخلاف نیروگاههای فسیلی یا هستهای كه برای خنك كردن تأسیسات حجم زیادی از آب را در سیستم خود به چرخش درمیآورند و باعث تبخیر آن میشوند توربینهای بادی برای تولید برق نیازی به آب ندار
تبلیغات 

احتراما اینجانب هادی رحمانی دانشجوی رشته برق قدرت در مقطع کارشناسی ارشد هستم و موضوع پروژه بنده حقیر درباره پیش بینی درجه حرارت ژنراتور توربین بادی هست و چون می خواهم از روشهای هوشمند(شبکه عصبی) استفاده کنم برای این منظور نیاز به یکسری داده برای اموزش شبکه عصبی دارم ولی متاسفانه تا حالا موفق به پیدا کردن این داده ها که مربوط به توربین بادی می شود نشده ام.
داده هایی که من برای اموزش شبکه عصبی نیاز دارم عبارتند از :
1-درجه حرارت محیط توربین بادی
2-درجه حرارت nacelle
3-درجه حرارت ژنراتور
4- توان خروجی
5- جریان
لازم به ذکر است که بگویم جمع اوری داده ها از توربین بادی سالم صورت گرفته است و به صورت هر 10 دقیقه یکبار در روز (144 داده در روز) و در طول یکسال انجام شده است
از شما خواهش میکنم بنده حقیر را یاری کنید
با تشکر
ارادتمندتان هادی رحمانی
09378207556