طاقة الرياح هي أحد مصادر الطاقة المتجددة التي زادت شعبيتها على مدى العقود القليلة الماضية مع سعي المزيد والمزيد من الأشخاص والشركات والحكومات الوطنية إلى إيجاد حلول طاقة أنظف وأكثر استدامة لمجتمعاتهم.
تقع توربينات الرياح في قلب هذا الأمر لأنها تستغل طاقة الرياح، مما يجعل من المهم للغاية ضمان كفاءة توربينات الرياح لتحقيق أقصى استفادة من مصدر الطاقة. هناك عدد من العوامل التي يمكن أن تؤثر على كفاءة توربينات الرياح، وفي هذه المقالة، سنتناول العوامل الرئيسية التي يجب أخذها في الاعتبار. سنستكشف أيضًا أداء سوق طاقة الرياح العالمية.
تابع القراءة لمعرفة أهم العوامل التي يجب البحث عنها عند توفير توربينات الرياح لمخزونك في عام 2024.
جدول المحتويات
نظرة عامة على سوق طاقة الرياح العالمية
7 عوامل تؤثر على كفاءة توربينات الرياح
مصدر توربينات الرياح الفعالة
نظرة عامة على سوق طاقة الرياح العالمية
وفقًا رؤى كروية، بلغت القيمة السوقية لسوق طاقة الرياح العالمية 79.7 مليار دولار أمريكي في عام 2021. ومن المتوقع أن تنمو بمعدل نمو سنوي مركب (CAGR) بنسبة 8.4٪ لتصل إلى قيمة سوقية تبلغ 151.47 مليار دولار أمريكي بحلول الفترة المتوقعة 2022-2030. .
وكان المحرك الأساسي لنمو السوق هذا هو الطلب المتزايد على مصادر الطاقة النظيفة والمتجددة في جميع أنحاء العالم في محاولة للحد من انبعاثات الكربون. وقد أدت الأطر السياسية والتنظيمية الناتجة عن تعزيز الطاقة المستدامة إلى توسيع السوق العالمية لطاقة الرياح.
ومن المتوقع أن يهيمن قطاع توربينات الرياح على هذا السوق على مدى العام الفترة المتوقعة 2022-2030، مدفوعا بزيادة التقدم التكنولوجي وانخفاض تكلفة توربينات الرياح. وعلى وجه الخصوص، أصبحت الشفرات المستخدمة في توربينات الرياح أوسع نطاقًا وأكثر خفة الوزن، مما يتيح أداءً أكثر كفاءة لتوربينات الرياح.
ومن حيث التقسيم الإقليمي، من المتوقع أن تكون أمريكا الشمالية (الولايات المتحدة وكندا والمكسيك) هي المنطقة الأكثر أهمية المنطقة الأسرع نموا خلال الفترة المتوقعة، في حين ستهيمن منطقة آسيا والمحيط الهادئ على السوق باعتبارها المنطقة ذات أكبر حصة في السوق بنسبة 57%. وفي المنطقة، تمتلك الصين على وجه التحديد أكبر عدد من منشآت توربينات الرياح، كجزء من الجهود الحكومية المستمرة لتحفيز نمو الصناعة.
7 عوامل تؤثر على كفاءة توربينات الرياح
الآن بعد أن أصبح لدينا فكرة عن آفاق السوق العالمية لطاقة الرياح والنمو المتوقع في الطلب عليها الرياح التوربيناتدعونا نلقي نظرة على بعض العوامل الرئيسية التي تؤثر على كفاءة توربينات الرياح. ستساعد معرفة هذه العوامل الشركات وتجار التجزئة لمعدات الطاقة في الحصول على المخزون المناسب وتقديم الدعم المناسب لعملائهم في رحلات الشراء الخاصة بهم.
1. سرعة الرياح والموسم
هذا قد يذهب دون أن يقول. كمصدر أساسي للطاقة، تعد سرعة الرياح وموسمها محددين قويين لأداء وكفاءة توربينات الرياح. تحدد سرعة الرياح في موقع معين مقدار طاقة الرياح التي يمكن توليدها بواسطة توربينات الرياح.
وذلك لأن سرعة الرياح تؤثر على كمية الطاقة الحركية التي يمكن التقاطها بواسطة شفرات توربينات الرياح لنقلها إلى المولد. إذا كانت جميع العوامل ثابتة، فمن المقدر أن زيادة بنسبة 10% في سرعة الرياح يمكن أن تؤدي إلى زيادة بنسبة 33% في طاقة الرياح.
من المهم أيضًا مراعاة موسم الرياح، حيث تختلف سرعة الرياح في المواقع المختلفة حسب الوقت من العام والظروف الجوية السائدة.
2. كثافة الهواء ودرجة الحرارة
هناك عامل رئيسي آخر يؤثر على كفاءة أنظمة توربينات الرياح وهو كثافة الهواء ودرجة حرارة موقع المستخدم. كثافة الهواء هي كمية الجزيئات أو الكتلة الموجودة في حجم معين من الهواء، وتؤثر هذه الكثافة على معدل تدفق كتلة الهواء عبر توربينات الرياح، والذي يؤثر بدوره على إنتاج الطاقة.
تؤثر درجة حرارة الهواء على كفاءة توربينات الرياح بسبب التمدد الحراري وانكماش المواد الناتج عن اختلاف مستويات درجة حرارة الهواء. لضمان التشغيل الفعال للمولد والمكونات الكهربائية لل توربينات الرياح، من المهم مراعاة الاختلافات في كثافة الهواء ودرجة الحرارة لضبط معامل الطاقة ونظام التبريد بشكل مناسب.
3. ارتفاع المحور أو الارتفاع
بشكل عام، تزداد الرياح مع زيادة الارتفاع. ولهذا السبب، فإن أبراج توربينات الرياح الأطول قادرة على التقاط المزيد من الطاقة. وتسمى ظاهرة التغيرات في سرعة الرياح مع الارتفاع بقص الرياح.
على ارتفاعات المحاور الأطول أو الارتفاعات الأعلى، تكون الرياح قادرة على التدفق بحرية أكبر نظرًا لوجود عدد أقل من العوائق من الأرض، مثل الأشجار والجبال والمباني. وبالتالي فإن موقع توربينات الرياح ينبغي النظر فيه، لأنه سيحدد ارتفاع المحور المطلوب لتوليد طاقة الرياح الأمثل.
4. قطر الشفرات الدوارة للتوربين
إن قطر الدوار، أو العرض الدائري الذي تجتاحه الشفرات الدوارة لتوربينات الرياح، له تأثير قوي على الطاقة التي تلتقطها الشفرات. لقد نما قطر الدوار لتوربينات الرياح باستمرار مع مرور الوقت في محاولة لالتقاط المزيد من طاقة الرياح من خلال جناحيها الأطول.
وهذا يعني أن الرياح التوربينات ذات أقطار دوارة أكبر تكون قادرة على كنس مساحة أكبر، وبالتالي التقاط المزيد من الرياح، وبالتالي إنتاج المزيد من الكهرباء. لذا فمن الممكن أنه حتى في منطقة ذات رياح أقل نسبيًا، يمكن للتوربينات ذات الشفرات الأطول أن تلتقط رياحًا متاحة أكثر من التوربينات ذات الشفرات الأقصر. وتمثل هذه القدرة على حصاد المزيد من الرياح بسرعات رياح أقل كفاءة أكبر.
5. التحكم في درجة الانحراف والانحراف
عامل آخر يؤثر على أداء وكفاءة الرياح التوربينات هي استراتيجيات التحكم والتحسين للتوربينات. استراتيجيات التحكم هي الطرق المستخدمة لتنظيم ميل شفرة التوربين، وسرعة الدوار، وعزم دوران المولد، وزاوية الانعراج. استراتيجيات التحسين هي الأساليب المستخدمة لتحديد القيم والإعدادات المثلى لمتغيرات التحكم في التوربينات على النحو الذي تحدده أهداف وقيود نظام التوربينات.
للحصول على أداء توربيني أكثر كفاءة، من المهم تنفيذ استراتيجيات التحكم والتحسين التي تكون فعالة وقابلة للتكيف. يتيح التحكم الأمثل في درجة الانحراف والانعراج الرياح التوربينات لإنتاج الطاقة في نطاق واسع من سرعات الرياح.
6. ترتيب التوربينات في المزرعة
تحتوي معظم مزارع توربينات الرياح على أكثر من توربينة رياح واحدة في الموقع. في ضوء ذلك، من المهم التأكد من تحسين تخطيط مزارع الرياح لتجنب وضع التوربينات في ظل الرياح للتوربينات الأخرى.
شفرات الرياح التوربينات يقع في الجزء الأمامي من مزرعة الرياح مما يخلق آثارًا من الرياح المضطربة التي تصل إلى التوربينات في الخلف. يمكن لمثل هذا السيناريو أن يقلل بشكل كبير من كمية الطاقة المولدة من توربينات الرياح غير الموضوعة، لأنها ستلتقط طاقة أقل بسبب انخفاض كفاءة الشفرات الناجمة عن الرياح المضطربة.
7. الموثوقية والصيانة
يتم تحديد موثوقية التوربين من خلال موثوقية بعض المكونات الرئيسية، بما في ذلك الشفرات وعلبة التروس والمولد. سيؤدي فشل هذه المكونات الرئيسية إلى إيقاف الوظيفة الأساسية لتوربينات الرياح في توليد الطاقة، مما يؤدي إلى التوقف عن العمل والحاجة إلى الإصلاحات والاستبدال.
توربينات الرياح تؤثر التصميمات ذات معدلات الموثوقية الأعلى على كفاءة نظام توربينات الرياح بشكل عام. ولكن بعيدًا عن تصميم المكونات وموثوقيتها، من المهم للمستخدمين الالتزام بممارسات الصيانة المتسقة والفعالة للحفاظ على الأداء الأمثل وزيادة توليد الطاقة إلى الحد الأقصى.
مصدر توربينات الرياح الفعالة
لا يتم إنشاء جميع توربينات الرياح على قدم المساواة، ولهذا السبب من المهم أن تكون على دراية بالعوامل المختلفة التي تؤثر على كفاءة الرياح التوربينات. هذه العوامل، بما في ذلك سرعة الرياح وكثافة الهواء ودرجة الحرارة وارتفاع المحور أو الارتفاع وقطر الدوار واستراتيجيات التحكم وموثوقية المكونات، تحدد أداء نظام توربينات الرياح وكفاءة توليد طاقة الرياح.
إذا كنت تبحث عن توربينات رياح فعالة لإضافتها إلى مخزونك، فتفضل بزيارة Chovm.com واستكشف المجموعة الواسعة من نماذج توربينات الرياح وموردي توربينات الرياح للحصول على المنتجات المناسبة لعملائك.
