طاقة الرياح

طاقة الرياح
توفر 12% من احتياجات العالم
طاقة الريح.. نظيفة لا تنضب!
فجر العنزي

طاقة الريح من الطاقات المتجددة لكن من الطاقات الصعب استغلالها أي أنه ليس سهلاً، وذلك بسبب تغيرية الهواء الطبيعية وعلى الرغم من المزايا المتعددة لهذه الطاقة إلا أنه ما زال إنتاج الطاقة منها هامشياً لكنه يتطور بسرعة على المستوى العالمي.

ما هي الرياح ؟

يطلق على اسم الرياح على الهواء عندما يتحرك وعليه الرياح هي الهواء في حركة، هذه الحركة يمكن أن تكون حركة أفقية أو رأسية. يطلق على الحركة الأفقية غالباً لسيادتها في الغلاف الجوي على الحركة الرأسية ولأن سرعتها هي الأعلى إذ أن سرعتها تفوق سرعة الحركة الرأسية بحوالي 100 – 1000 مرة.

تعتبر الرياح من أهم عناصر الطقس والمناخ لدورها المؤثر في توزيع الطاقة وتوزيع الرطوبة بين الأجزاء الكرة الأرضية. ولولا هذه الحركة لتفاوتت درجات الحرارة مثلاً تفاوتا كبيرا حيث سترتفع درجة حرارة العروض الدنيا كثيراً كما سوف تنخفض درجة حرارة العروض العليا بنفس القدر، هاتان الحركتان للهواء (الأفقية والرأسية) قد تحدثان معاً في نفس الوقت إذ أن الرايح مثلاً على ارتفاع خمسة كيلومترات يمكن أن تكون متحركة أفقيا بسرعة 100 كم/ ساعة وفي نفس الوقت تهبط للأسفل بسرعة 0.15 كم / ساعة.

طاقة الريح

إن طاقة الرياح (الطاقة الهوائية)، مصدر الطاقة الذي يشهد النمو الاسرع في العالم، هي تقنية بسيطة أكثر مما توحي. فخلف الأبراج الطويلة، الرفيعة والشفرات التي تدور بشكل متواصل ومطرد، يكمن تفاعل مركب من المواد الخفيفة الوزن، وتصميم انسيابي وإلكترونيات تُشغّل بواسطة الكمبيوتر. تُنقل الطاقة من دوّار عبر علبة تروس، تعمل أحياناً بسرعة متغيّرة، إلى مولّد (علماً أنّ بعض التوربينات تتجنّب علبة التروس عبر استخدام مجرى مباشر). يستعمل الفلاحون في المناطق النائيه من استراليا وامريكا الشماليه مولدات صغيره تعمل بالرياح، هذه المولدات تزودهم بالطاقه الكهربائيه التي يحتاجوها في منازلهم ولكن الرياح الشديده أحيانا تتلف هذه المولدات وهذه مشكلة طاقة الريح تعتبر شكلا غير مباشر من أشكال الطاقة الشمسية بسبب اختلاف درجات الحرارة والضغط في الجو بسبب امتصاص الأشعة الشمسية وهي التي تحرك الرياح. لقد أثبتت العديد من الدراسات أن حوالي ما يعادل %2 من الطاقة الشمسية التي تتلقاها الأرض تتحول إلى طاقة حركية للرياح وهذا يمثل 30 مليون يترواط ساعة في السنة أي ما يعادل 350 مرة الاستهلاك العالمي للطاقة، حتى ولو أن 10% فقط من هذه الطاقة موجوده وحاضره قرب سطح الأرض فإن الكمية الكامنة تبقى كبيرة.

إن طاقة الريح بعيدة كل البعد على أن تكون طاقة مستحدثة فهي معروفة منذ آلاف السنين حيث أنها كانت تستعمل في الملاحة الشراعية وطحن القمح كذلك رفع الماء إلى الأعلى لكن مع بداية العصر الصناعي اندثرت طاقة الريح أي أنها تهمشت وذلك بسبب المحروقات الأحفورية الرخيصة الثمن كالفحم والبترول، كذلك بسبب الطاقة النووية في بعض البلدان.

في وقتنا الحالي طاقة الريح تعتبر الطاقة القابلة للتجدد بالإضافة إلى أنها غير ملونة لذلك تستحوذ حاليا على اهتمام متجدد خاصة بسبب التهديد الناتج عن انبعاث الغازات الدفيئة وارتفاع أسعار النفط.

مميزات الريح

* الريح تحافظ على البيئة إنّ خفض معدلات تغيّر المناخ الذي يتسبب بانبعاثات ثاني أكسيد الكربون هو أهم ميزات توليد الطاقة بواسطة الرياح. كما أنّه خالٍ من الملوّثات الأخرى المرتبطة بالوقود الأحفوري والمصانع النوويّة.

* توازن الطاقة جيد فانبعاثات ثاني أكسيد الكربون المرتبطة بتصنيع وتركيب وعمل توربين الهواء ومدّة المعدّل الوسطي لحياته وهو 20 سنة «تسترجع» بعد تشغيله من ثلاثة الى ستة اشهر-ما يعني عمليا أكثر من 19 سنة من انتاج الطاقة من دون تكلفة بيئيّة.

* سرعة في الانتشار يمكن الانتهاء في غضون أسابيع، من بناء مزرعة هواء مزودة برافعات كبيرة تعمل على تركيب أبراج التوربين، وحجيرات المحرّك والشفرات في أعلى قواعد من الاسمنت المسلّح.

* مصدر يعوّل عليه وقابل للتجديد- تحرّك الريح التوربينات مجاناً، ولا تتأثر بتقلّبات أسعار الوقود الأحفوري. كما لا تحتاج للتنقيب أو الحفر لاستخراجها أو لنقلها إلى محطّة توليد. ومع ارتفاع أسعار الوقود الأحفوري في العالم ترتفع قيمة طاقة الريح فيما تتراجع تكاليف توليدها.

* وفضلاً عن ذلك، فانّ استخدام التوربينات المتوسطة الحجم المجرّبة في المشاريع الكبرى يؤدي إلى جهوزيّة عملانيّة بمعدل %98 بفضل الريح مما يعني خفض الوقت المخصص للتصليح بمعدل %2 وهو أداء أفضل بكثير مما يمكن أن نتوقعه من مصنع طاقة تقليدي.

طاقة الريح في عام 2020

مع نمو طاقة الريح المجهّزة بمعدّل %30 في السنوات القليلة الماضية، يصبح تأمين الرياح لـ%12 من طاقة العالم في العام 2020 هدفا واقعيا كلياً. وهذا من شأنه أن يخلق مليوني فرصة عمل وأن يوفّر أكثر من 10700 مليون طن من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.

وبظل التحسينات التي تدخل باستمرار على حجم التوربينات العاديّة وقدرتها، يتوقّع أن تتراجع كلفة طاقة الريح في المواقع الجيّدة، في العام 2020، بمعدّل45.2 سنت يورو لكل كيلووات ساعة، أي %36 أقل من كلفتها في العام 2003، وهي 79.3 سنت يورو/ كيلووات ساعة. لا تندرج شبكة التوصيل في هذه الأكلاف، لكنّها عنصر أساسي في أي موقع طاقة جديد، وليس الريح فقط.

طاقة الريح بعد 2020

إن موارد الريح في العالم واسعة جدّاً وموزّعة جيّداً في كافة المناطق والبلدان. ومع استخدام التكنولوجيا الحاليّة، يمكن لطاقة الريح أن تؤمّن حوالى 53000 تيراوات ساعة في السنة. ويفوق هذا بمعدل مرتين طلب العالم المتوقع على الطاقة في العام 2020، ما يترك مجالاً هاماً للنمو في الصيانة حتى بعد عقود من الآن. تملك الولايات المتحدة وحدها ما يكفي من الريح لتغطّي أكثر من حاجاتها من الطاقة بمعدل 3 مرّات.

قابلية الريح للتغير

أدت قابلية الريح للتغيّر إلى مشاكل أقل على مستوى إدارة شبكة الكهرباء مما توقّع المشككون. إن التقلّبات في الطلب على الطاقة والحاجة إلى الحماية من فشل المصانع التقليديّة تتطلّب في الواقع مرونة في نظام الشبكة أكثر من طاقة الريح، وقد أظهرت التجربة الفعلية أنّ شبكات الطاقة الوطنيّة بمستوى المهمة المطلوبة منها. في الليالي التي تعصف فيها الرياح على سبيل المثال، تؤمن توربينات الريح حتّى %50 من الطاقة في الجزء الغربي من الدنمارك، لكن تبيّن أن الشحنة قابلة للادارة.

كما أنّ انشاء شبكات متطوّرة يخفف أيضاً من قابليّة الريح للتغيّر عبر السماح للتغيّرات في سرعة الريح في مناطق مختلفة بأن توازن كميات الطاقة المولدة في ما بينها.

وبالرغم من نمو طاقة الريح السريع مؤخراً مازال مستقبل هذه الطاقة غير مضمون. وبالرغم من استخدام 50 دولة اليوم لطاقة الريح، إلاّ أنّ معظم التقدّم تحقق بفضل جهود قلّة منها، وعلى رأسها المانيا واسبانيا والدنمارك. وستحتاج الدول الأخرى إلى تحسين صناعات طاقة الريح لديها بشكل جذري اذا ما رغبت بتحقيق الأهداف الشاملة. وبالتالي، فانّ توقّع أن تشكّل طاقة الهواء %12 من الطاقة المستخدمة في العالم، في العام 2020 لا ينبغي أن يُعتبر أمرا مؤكّدا، بل هدفا مستقبليا ممكنا نستطيع اختياره اذا ما رغبنا في ذلك.

المصدر: مجلة بيئتنا - الهيئة العامة للبيئة - العدد 93