العوامل المؤثرة على إنتاج الكهرباء من الرياح، هناك عدة عوامل مهمة تؤثر على محطات التوليد التي تعتمد على طاقة الرياح.
تابعوا معنا المقال لنتعرف إلى أهم العوامل التي تؤثر على إنتاجية محطات التوليد التي تعمل بواسطة أحد مصادر الطبيعة وهي مصدر طاقة الرياح.
العوامل المؤثرة على إنتاج الكهرباء من الرياح
يوجد عدة عوامل تؤثر على إنتاجية الطاقة الكهربائية بواسطة تحويل طاقة الرياح إلى طاقة حركية، ثم طاقة كهربائية، فمن هذه العوامل:
- سرعة الرياح.
- مساحة سطح الدوران.
- نسبة سرعة سن الريشة.
سنشرح كل عامل على حدة.
تأثير سرعة الرياح على التوبينات
يتأثر إنتاج توربينات الرياح تأثيرا مباشرا بسرعة الرياح، حيث تتناسب الطاقة المنتجة مع مكعب السرعة، ولبيان هذه العلاقة نضرب المثال التالي:
إذا كانت سرعة الريح 5 متر/ ثانية، فإن الطاقة الناتجة تعادل 125 وحدة طاقة تقريباً، بينما إذا ارتفعت السرعة إلى 6 متر/ ثانية، فإن الطاقة الناتجة تزيد إلى 216 وحدة طاقة.
وما نستنتجه من المثال أن ارتفاع سرعة الريح بمقدار 1 متر/ ثانية، أدى إلى زيادة كبيرة في الطاقة المنتجة، وعلى هذا الصعيد فإن الطاقة المنتجة من التوربينات تتأثر بعدة عوامل أخرى، منها:
- كثافة الهواء.
- ارتفاع البرج.
- مساحة سطح الدوران.
- تأثير التوبينات على بعضها البعض.
مع ذلك، إلا أن التأثر المباشر والأكبر لمنظومة التوليد يكون مع سرعة الرياح.
مساحة سطح الدوران
تعبر مساحة سطح الدوران عن المساحة الناشئة عن دوران الريش التي تحدد بطول الريشة، وحجم الهواء الذي يضرب مستوى الدوران، ويطلق أيضاً على مساحة الدوران مساحة سطح الدوران قطر التوربينه.
نسبة سرعة سن الريشة
هي النسبة بين السرعة عند نهاية الريشة، وسرعة الريح، التي تزيد كلما زاد طول الريشة، وتحدد حدودها المثلي بين 60-80.
وتعتمد عمل التوربينة على سرعة الرياح لإدارة العضو الدوار تبعا للقوى الايروديناميكية، ويتم نقل هذه الحركة إلى المولد عن طريق محورين، وصندوق تروس سرعة، (محور السرعة البطيئة، ومحور السرعة العالية)، ونسبة النقل لصندوق التروس تحدد السرعة التي سوف تصل للمولد.
كمية الطاقة المولدة من الرياح
تتوقف كمية الطاقة المولدة بالرياح بشكل كلي على الطاقة الحركية للهواء، والتي تتناسب طرديا مع كتلة الهواء، وسرعته، والمعادلة التالية تبين ذلك بدلالة مساحة المروحة وكثافة الهواء كما يلي:
اقرأ أيضاً:
المصدر:
- بعض الكتب التعليمية
- energyeducation
