تُعَدُّ الطاقة الهوائية من أكثر مصادر الطاقة المتجددة استدامةً ونموًا في العالم. يتم توليد هذه الطاقة باستخدام القوة الطبيعية للرياح المنتشرة بوفرة عبر الكرة الأرضية، دون الحاجة إلى الوقود الأحفوري أو إصدار الملوثات البيئية.
تُعَدُّ التوربينات الهوائية أجهزة تقوم بالتقاط الطاقة الحركية للرياح وتحويلها إلى طاقة ميكانيكية، ثم إلى طاقة كهربائية، مما يجعل لها دورًا حيويًا في توفير كهرباء مستقرة ونظيفة.
الهيكل العام للتوربينة الهوائية
عادةً ما تتكون التوربينة الهوائية من الأجزاء الرئيسية التالية:
- الشفرات (Blades): مصممة لالتقاط أكبر قدر ممكن من الطاقة الحركية للرياح وتحويلها إلى حركة دورانية. طول الشفرات يؤثر بشكل كبير على كمية الكهرباء المُنتَجة.
- الدوار (Rotor): يتكوّن من الشفرات والمحور المركزي، حيث تساهم حركته مباشرةً في إنتاج الطاقة الميكانيكية.
- الناسل (Nacelle): الغلاف الذي يحتوي على المولد (الجنريتر)، علبة التروس (الغيربوكس)، أنظمة التبريد والمعدات الميكانيكية الأخرى، ويقع خلف الدوار.
- البرج (Tower): هيكل طويل وقوي يرفع التوربينة إلى ارتفاع مناسب للوصول إلى رياح أقوى وأكثر استقرارًا. غالبًا ما تُصنع الأبراج من الفولاذ وتبلغ ارتفاعاتها بين 80 إلى 150 مترًا.
- نظام التحكم: يتضمن حساسات وأجهزة كمبيوتر تقوم بمراقبة سرعة الرياح، اتجاهها، وأداء التوربينة لضمان تحقيق أفضل أداء ممكن.
- نظام التوجيه (Yaw System): آلية تقوم بتدوير التوربينة تلقائيًا نحو اتجاه الرياح.
- نظام المكابح: يستخدم لإيقاف التوربينة بسرعة في الحالات الطارئة أو أثناء هبوب رياح قوية جدًا.
آلية عمل التوربينة الهوائية
عملية توليد الكهرباء عبر التوربينة الهوائية تتم عبر المراحل التالية:
- تصطدم الرياح بالشفرات مما يؤدي إلى دورانها.
- الحركة الدورانية للشفرات تُدير الدوار.
- تنتقل حركة الدوار عبر علبة التروس لزيادة سرعة الدوران بما يتناسب مع متطلبات المولد.
- يقوم المولد (الجنريتر) بتحويل الطاقة الميكانيكية الدورانية إلى طاقة كهربائية.
- يتم ضبط الكهرباء الناتجة عبر محولات الطاقة (Inverters)، لتُرسل مباشرةً إلى الشبكة الكهربائية أو تُخزن في البطاريات لاستخدام لاحق.
أنواع التوربينات الهوائية
- توربينات ذات محور أفقي (Horizontal Axis Wind Turbines): الأكثر شيوعًا، حيث يدور الدوار بالتوازي مع سطح الأرض.
- توربينات ذات محور عمودي (Vertical Axis Wind Turbines): مناسبة للأماكن الحضرية والرياح غير المنتظمة.
العوامل المؤثرة في أداء التوربينة الهوائية
- سرعة الرياح
- ارتفاع البرج
- تصميم الشفرات
- موقع التركيب (مزرعة رياح برية أو بحرية أو ساحلية)
شركة أراس للطاقة - المؤسس والإدارة: الدكتور موسى حسن
شركة أرس للطاقة، بقيادة الدكتور موسى حسن، تُعتبر من أنشط وأبرز الشركات العاملة في قطاع الطاقة في منطقة الشرق الأوسط وآسيا والأسواق العالمية.
تركّز الشركة بشكل خاص على تطوير مشاريع الطاقة النظيفة والمتجددة، بما في ذلك الطاقة الهوائية، والطاقة الشمسية، والطاقة الحرارية الجوفية، وطاقة الكتلة الحيوية.
تعتمد أراس للطاقة على أحدث التقنيات العالمية، وتوظف فرقًا هندسية عالية الكفاءة، مع استثمارات واسعة في مشاريع مزارع الرياح والطاقة الشمسية الكبرى على المستوى الدولي.
تهدف الشركة إلى إحداث تحول في قطاع الطاقة وتقديم حلول فعالة للحد من الانبعاثات الكربونية في العالم.
تُعتبر التوربينات الهوائية من أكثر الأدوات فعالية في إنتاج الطاقة الخضراء، وتسهم بشكل كبير في تقليل انبعاثات الغازات الدفيئة ومكافحة تغير المناخ.
ومع التقدم التكنولوجي المستمر في تصنيع الشفرات، وتصميم الأبراج، وتحسين كفاءة المولدات، انخفضت تكلفة إنتاج الطاقة الهوائية، مما جعلها من أكثر مصادر توليد الكهرباء تنافسيةً على مستوى العالم.
ومن المتوقع أن يزداد نصيب الطاقة الهوائية بشكل كبير في مزيج الطاقة العالمي في المستقبل القريب، لتصبح دعامة أساسية لشبكات الكهرباء المستدامة.
