انرژی باد

انرژی باد، انرژی حاصل از هوای متحرک می باشد. هنگامی که تابش خورشید بطور نامساوی به سطوح ناهموار زمین میرسد سبب ایجاد تغییرات دما و فشار می گردد و در اثر این تغییرات باد بوجود می آید .

همچنین اتمسفر کره زمین بدلیل حرکت وضعی زمین، گرما را از مناطق گرمسیری به مناطق قطبی انتقال می دهد که این امر نیز باعث بوجود آمدن باد می گردد. جریان اقیانوسی نیز بصورت مشابه عمل نموده و عامل 30% انتقال حرارت کل در جهان می باشد.  در مقیاس جهانی این جریانات اتمسفری بصورت یک عامل قوی جهت انتقال حرارت و گرما عمل می نمایند. دوران کره زمین نیز می تواند در برقراری الگوهای نیمه دائم جریانات سیاره ای در اتمسفر، انرژی مضاعف ایجاد نماید.

انرژی باد یکی از انواع اصلی انرژی های تجدید پذیر می باشد که از دیر باز ذهن بشر را به خود معطوف کرده بود به طوری که وی همواره به فکر کاربرد این انرژی در صنعت بوده است. بشر از انرژی باد برای به حرکت در آوردن قایقها و کشتیهای بادبانی و آسیابهای بادی استفاده می کرده است. در شرایط کنونی نیز با توجه به موارد ذکر شده و توجیه پذیری اقتصادی انرژی باد در مقایسه با سایر منابع انرژیهای نو، پرداختن به انرژی باد امری حیاتی و ضروری به نظر می رسد. در کشور ما ایران- قابلیتها و پتانسیل های مناسبتی جهت نصب و راه اندازی توربین های برق بادی وجود دارد، که با توجه به توجیه پذیری آن و تحقیقات ، مطالعات و سرمایه گذاری که در این زمینه صورت گرفته ، توسعه و کاربرد این تکنولوژی چشم انداز روشنی را فراروی سیاست گذاران بخش انرژی کشور در این زمینه قرار داده است.

تاریخچ? استفاده از انرژی بادی

منابع تاریخی نشان می دهند بشر از دیرباز به نیروی بی پایان باد پی برده بود و سال ها بود که از این انرژی برای به حرکت در آوردن کشتی ها و آسیاب های بادی بهره می گرفت. ساخت آسیاب ها در ایران، عراق، مصر و چین قدمت باستانی داشته و در این تمدن ها، از آسیاب های بادی برای خرد کردن دانه ها (ایرانیان 200 سال قبل از میلاد) و پمپاژ آب استفاده می شده است. در قرن 17 قبل از میلاد، حمورابی پادشاه بابل طرحی ارائه داده بود تا بتوان به کمک آن دشت حاصلخیز بین النهرین را توسط انرژی باد آبیاری نمود. آسیاب هایی که آن زمان ساخته می شدند از نوع ماشین های محور قائم و شبیه به آن هایی هستند که امروزه آثار آن ها در اطراف خواف، گناباد و تایباد ایران به چشم می خورد.

از مقاله نیروگاه سیکل ترکیبی در سایت ما دیدن کنید.

کاربردهای انرژی باد

1.تولید برق

یکی از مهم ترین کاربردهای انرژی باد تولید برق است. برای این کار از توربین بادی استفاده می شود که انرژی باد را به کنترل خود در آورده و با حرکت پره های توربین، یک ژنراتور شروع به چرخش کرده و برق تولید می کند.

محبوبیت انرژی باد به خصوص از زمانی که اولین توربین مولد برق ساخته شد دو چندان شد. اولین توربین بادی برای تولید برق در سال 1887 توسط جیمز بیلی ساخته شد، او از برق تولید شده از این طریق برای روشن کردن ویلای تعطیلات خود استفاده کرد.

امروزه در مزارع زیادی در نقاط مختلف دنیا از توربین های بادی برای تامین برق میلیون ها خانه استفاده می شود.

2.حمل و نقل

یکی دیگر از کاربردهای مهم انرژی باد در حمل و نقل است. همان طور که می دانید هزاران سال است که در تمدن های مختلف از انرژی باد برای قایق رانی استفاده می شده و محققان بر این باورند که قایق رانی از 5 هزار سال قبل از میلاد وجود داشته است.

امروزه نیز کشتی های بزرگ و کوچک و قایق های زیادی هستند که دارای بادبان بوده و با نیروی باد حرکت می کنند.

شاید تعجب کنید اما طی سال های اخیر بعضی از کمپانی های کشتی رانی مدرن دوباره به استفاده از انرژی باد روی آورده اند و استفاده از این انرژی در سفرهای طولانی برخی کشتی ها باعث کاهش 30 درصدی مصرف سوخت شده است.

3.ورزش های بادی

یکی از لذت بخش ترین کاربردهای انرژی باد در برخی فعالیت های ورزشی از جمله باد سواری، قایق رانی، قایق رانی روی زمین، کایتینگ و کایت باگی است که همگی به قدرت باد متکی هستند.

ممکن است تصور کنید ورزش هایی مانند چتربازی نیز از انرژی باد استفاده می کنند اما این طور نیست، این ورزش ها به عنوان ورزش های هوایی دسته بندی شده اند که لزوما از انرژی باد برای حرکت استفاده نمی کنند.

4.تولید مواد غذایی

در گذشته از انرژی باد به طور سنتی برای تولید مواد غذایی استفاده می شده که از آن جمله می توان به تهیه آرد اشاره کرد.

قبل از انقلاب صنعتی آسیاب های بادی در نقاط مختلف جهان به صورت گسترده برای آسیاب کردن غلات و تولید آرد نان استفاده می شدند، اگرچه امروزه با پیشرفت تکنولوژی و با کمک برق و موتورهای مخصوص دیگر نیاز به سازه هایی همچون آسیاب بادی نمی باشد.

5.پمپاژ آب

شاید تاکنون نشنیده باشید اما از انرژی باد و با کمک یک پمپ بادی برای پمپاژ آب استفاده می شود. پمپ های بادی ظاهری شبیه آسیاب های بادی سنتی دارند اما به جای آسیاب کردن غلات آب را پمپاژ می کنند و همچنین در طول تاریخ برای زه کشی زمین کاربرد داشته اند.

مانند آسیاب های بادی، پمپ های بادی نیز با آمدن موتورهای برقی از رونق افتادند.

از مقاله انرژی های تجدید پذیر در سایت ما دیدن کنید.

مزایای انرژی بادی چیست؟

انرژی بادی علاوه بر کاربردهای ذکر شده مزایای مختلفی نیز دارد، از جمله:

• انرژی باد مقرون به صرفه است و از آن جا که برق حاصل از مزارع بادی در طول سال های متمادی – حتی 20 سال – به یک قیمت ثابت فروخته می شود انرژی باد نوسانات شدید قیمت را کاهش می دهد.
• باد باعث ایجاد شغل می شود، به عنوان مثال در سال 2016 بیش از 100 هزار کارگر در بخش انرژی بادی ایالات متحده استخدام شدند و تخصص تکنسین توربین های بادی یکی از رو به رشد ترین شغل های آمریکا در دهه گذشته بوده است. گفته شده احتمالا تا سال 2050 انرژی باد می تواند بیش از 600 هزار شغل در زمینه های مختلف تولید، نصب، نگهداری و پشتیبانی از دستگاه های بادی ایجاد کند.
• انرژی بادی یک منبع سوختی پاک است. انرژی باد مانند سوخت های فسیلی همچون زغال سنگ یا گاز طبیعی باعث انتشار ذرات، اکسید نیتروژن و دی اکسید گوگرد و آلوده شدن هوا نمی شود، در حالی که این سوخت ها خسارات زیادی به سلامت انسان و اقتصاد وارد می کنند، به علاوه توربین های بادی گازهای گلخانه ای یا باران اسیدی تولید نمی کنند.
• این انرژی یک منبع انرژی بومی و پایدار است و تا زمانی که خورشید در آسمان می درخشد می توان از آن استفاده کرد.
• توربین های بادی را می توان در مزارع قرار داد، این مسئله به خصوص در مناطق روستایی که بهترین مکان های وزش باد هستند برای اقتصاد مفید بوده زیرا کشاورزان و دامداران می توانند به کار خود در مزارع ادامه دهند در حالی که توربین های بادی هم بخشی از زمین آن ها را اشغال کرده و صاحبان نیروگاه های بادی اجاره بهای آن را به کشاورزان پرداخت می کنند.

معایب انرژی باد

• اگرچه هزینه انرژی باد طی 10 سال گذشته کاهش چشمگیری یافته است اما این فناوری به سرمایه گذاری اولیه بالاتری نسبت به سوخت های فسیلی نیاز دارد.
• مراکز بادی خوب اغلب در مزارع دور افتاده و به دور از شهرهایی که برق آن ها را تامین می کنند قرار دارند، برای انتقال این برق از مزرعه بادی به شهر باید خطوط انتقال احداث شود اگرچه با روش هایی می توان این هزینه را کاهش داد.
• توسعه منابع بادی در زمین های کشاورزی ممکن است سود آورترین روش برای کشاورزان نباشد، گاهی کشاورزان می توانند از زمین خود برای مواردی با ارزش تر از تولید برق استفاده کنند.
• توربین ها ممکن است باعث سر و صدا شوند، اگرچه نیروگاه های بادی در مقایسه با نیروگاه های معمولی تاثیر نسبتا کمتری روی محیط زیست می گذارند اما آلودگی صوتی ایجاد شده و اثر منفی روی چشم انداز محیط از معایب آن ها محسوب می شود.
• پره های توربین ممکن است به حیات وحش محلی آسیب برساند، مثلا پرندگان با پرواز در اطراف این توربین های چرخنده کشته می شوند، اگرچه بسیاری از این مشکلات با توسعه فناوری یا احداث درست نیروگاه های بادی تا حدی برطرف شده یا کاهش یافته است.

 

ایران و آینده انرژی بادی

برای کشورهایی همانند ایران که اقتصادی رو به رشد دارند، نیاز به الکتریسیته و تولید برق ضرورتی اجتناب ناپذیر است و آنها نباید فقط متکی به سوخت های فسیلی باشند. حتی شاهد آن هستیم که بسیاری از مناطق و روستاهای این کشور هم اکنون از نعمت برق بی بهره می باشند پس می توان نتیجه گرفت که چون شبکه برق سراسری هنوز به این مناطق نرسیده است باید از روش های جایگزین مثل استفاده از انرژی باد و توربین های بادی اقدام به برق رسانی به این مناطق کرد.

با استفاده از این انرژی می توان در دور نمای آینده اقتصادی کشور ایران تحولات عظیم و شگرفی ایجاد و موجب صرفه جویی در فرآورده های نفتی و سوخت های فسیلی شد. با صرفه جویی حاصله می توان باعث حفظ فراورده های نفتی شد و امکان صادرات آنها و همچنین تبدیل آنها به مشتقات پتروشیمی با ارزش افزوده را فراهم کرد.

الکتریسیته حاصل از انرژی باد هیچ گونه آلودگی زیست محیطی نداشته و همین عامل باعث حفظ طبیعت شده و حاصل آن رسیدن به توسعه پایدار اقتصادی و اجتماعی خواهد بود. استفاده از انرژی باد در ایران علاوه بر عمران و آبادانی موجب اشتغال شده و همچنین با بومی سازی فناوری انرژی باد می توان اقتصاد کشور را رشد و پیشرفت داد.

منابع:

• سرو نیرو توس