انرژی باد
کلیات و تاریخچه باد:
در ابتدا بشر از انرژی باد در زمینه کشتی رانی، بالا آوردن آب داخل چاه به سطح زمین و آسیاب های بادی استفاده می کرده و با پیشرفت علم و دانش بشری در سال 1980 میلادی اولین توربین بادی متصل به شبکه سراسری نصب گردید. در پایان سال 1990 ظرفیت توربین های بادی به 200 مگاوات رسید که قادر به تولید 3200 گیگاوات ساعت را داشتند.
در کشورهای پیشرفته نظیر آلمان، دانمارک، آمریکا، اسپانیا، انگلستان، فرانسه و بسیاری کشورهای دیگر، توربین های بادی بزرگ و کوچک ساخته شده است و برنامه هایی نیزجهت ادامه پژوهش ها و استفاده بیشتر از انرژی باد جهت تولید برق در واحدهایی با توان چند مگاواتی مورد مطالعه می باشد.
بر اساس برنامه ها و سیاست های جاری (CP) ارائه شده سهم انرژی باد در تامین انرژی جهان در سال 2020 تقریباٌ برابر Twh 375 خواهد بود که این میزان انرژی با استفاده از مجموع نیروگاه های بادی به ظرفیت Gw180 استحصال خواهد شد. اما براساس برنامه ضرورت های زیست محیطی (ED) با مجموع ظرفیت Gw 470 به میزان Twh 970 خواهد رسید.
کشور ایران از لحاظ منابع مختلف انرژی یکی از غنی ترین کشورهای جهان محسوب می گردد چرا که از یک سو دارای منابع گسترده سوخت های فسیلی و تجدید ناپذیر نظیر نفت و گاز است و از سوی دیگر دارای پتانسیل فراوان انرژی های تجدید پذیر هم چون باد می باشد.
در ایران نیز با توجه به وجود مناطق بادخیز، طراحی و ساخت آسیاب های بادی از2000 سال قبل از میلاد مسیح رایج بوده و هم اکنون نیز بستر مناسبی جهت گسترش بهره برداری از توربین های بادی فراهم می باشد.
مطالعات و محاسبات انجام شده در زمینه تخمین پتانسیل انرژی باد در ایران نشان داده اند که در 26 منطقه کشور (شامل بیش از 46 سایت مناسب) میزان ظرفیت اسمی سایت ها، با درنظرگرفتن یک راندمان کلی33%، در حدود0065 مگاوات است و این در شرایطی است که ظرفیت اسمی کل نیروگاه های تولید برق کشور، (در حال حاضر)33000 مگاوات است.
مزایای انرژی باد:
از جمله مزایای استفاده از انرژی باد می توان به موارد ذیل اشاره نمود:
· عدم نیاز توربین های بادی به سوخت
· رایگان بودن انرژی باد
· توانایی تأمین بخشی از تقاضای انرژی برق
· کمتر بودن نسبی قیمت انرژی حاصل از باد نسبت به انرژی های فسیلی
· کمتر بودن هزینه های جاری و هزینه های سرمایه گذاری انرژی باد در دراز مدت
· تنوع بخشیدن به منابع انرژی و ایجاد سیستم پایدار انرژی
· قدرت مانور زیاد جهت بهره برداری در هر ظرفیت و اندازه (از چند وات تا چندین مگاوات)
· عدم نیاز به آب
· عدم نیاز به زمین زیاد برای نصب
· نداشتن آلودگی محیط زیستی نسبت به سوختهای فسیلی
· افزایش قابلیت اطمینان در تولید انرژی برق
· ایجاد اشتغال
ایجاد اشتغال این صنعت در میان دیگر صنایع انرژی از همه بیشتر است نصب یک مگاوات برق بادی در اروپا 15 الی 19 نفرشغل ایجاد می کند که این رقم در کشورهای درحال توسعه تا دو برابر می رسد.
استحصال انرژی از باد توسط توربین های بادی:
در توربین های بادی، انرژی جنبشی باد به انرژی مکانیکی و سپس به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. استفاده فنی از انرژی باد وقتی ممکن است که متوسط سرعت باد در محدوده m/s 5 الی m/s 25 باشد. پتانسیل قابل بهره برداری انرژی باد در جهان Ej 11 (هر 1 گاژول معادل 1018 ژول) برآورد گردیده است که ازاین مقدار 60000 مگاوات ظرفیت نصب شده تا اواخر سال 2005 میلادی ( 1383ه.ش) در جهان می باشد. توربین های بادی به دو نوع محور قائم شکل شماره (2) و محور افقی شکل شماره (3) تقسیم می شوند. در شکل شماره (4) اجزای یک توربین بادی نشان داده شده است.
انرژی باد و محیط زیست:
طبق آمار موجود تولید هر کیلووات ساعت انرژی باد می تواند از انتشار یک کیلوگرم CO2 در مقایسه با نیروگاههای سوخت فسیلی جلوگیری نماید. بطور کلی می توان گفت در یک توربین بادی با ظرفیت 500 کیلووات و تولید 1،500،000 کیلووات ساعت انرژی می توان از انتشار آلاینده های محیط زیست بر حسب کیلوگرم به مقدار ذیل جلوگیری نمود.
| CO2 | SO2 | NO2 | خاک | خاکستر |
| 127500 | 4350 | 3900 | 150 | 82500 |
از طرف دیگر جاذبه های طبیعی و چشم انداز سیستم های بادی به عنوان نمادی از انرژی های پاک در معرض دید مردم قرار دارد و نیز از 99% زمینی که برای احداث مزرعه باد در نظر گرفته شده است برای کشاورزی و یا پرورش دام استفاده نمود.
چشم انداز صنعت انرژی باد:
رشد متوسط سالیانه صنعت انرژی بادی بین المللی ازسال2006 تا 2010 ، 19.1% خواهد بود درحالی که این میزان از سال2002 الی 2005 به میزان 24.3% بوده است.
ظرفیت نصب سالیانه درسال2010 به 21 گیگاوات خواهد رسید که نشان از 38% افزایش از 15.2 گیگاوات نصب شده درسال 2006 دارد.
به گفته یک کارشناس از GWEC (انجمن انرژی بادی جهانی) با وجود رشد عظیمی که در صنعت انرژی بادی شاهد بوده ایم، بزرگ ترین توسعه در این صنعت درآینده محتمل است.
تا انتهای این دهه مجموع انرژی بادی نصب شده به 149.5 گیگاوات خواهد رسیدکه این میزان بیش از دو برابر میزان نصب شده تا آخر سال 2005 است. اتحادیه اروپا به عنوان بازار پیشگام در انرژی بادی با 48 گیگاوات همچنان باقی است اما آمریکای شمالی و آسیا در حال رشد می باشند. در سال 2010 ظرفیت نصب شده ایالات متحده با کشور آلمان برابری خواهدکرد.
در استرالیا نیز با وجود تردیدهایی به دلیل چهارچوب های سیاسی، پیشرفت در این زمینه با وجود 1000 گیگاوات ظرفیت نصب از 2007 تا 2010 قابل پیش بینی است.
پیشرفت درآفریقای شمالی و خاورمیانه با افزایش 900 مگاوات تا سال 2010 روبه رو خواهد بود.
با جهانی شدن صنعت انرژی باد سهم اروپا با وجود اهمیت زیادی که در این بازار دارد، درحال کوچک ترشدن است.
درسال 2004 اروپا 72% از بازار سالیانه انرژی بادی را دارا بوده که این میزان به 55% درسال 2005 و 51% در سال 2006 رسیده است. پیش بینی می شود که این روند کاهش ادامه یافته و در سال 2010 به 44% بازار سالیانه جهانی برسد.
بازار آسیا با رشد چشمگیری همراه بوده است به طوری که با رشد 28.3% ، بالاترین رشد متوسط سالیانه را دارا است.
کل ظرفیت نصب شده در قاره آسیا تا سال 2010 به 29 گیگاوات خواهد رسیده که این میزان در سال 2006، 10 گیگاوات بوده است.
با پیش بینی نصب 8000 مگاوات توربین از سال 2007 تا 2010 در هندوستان، این کشور همچنان به پیشگامی خود درآسیا ادامه خواهد داد. با اندکی فاصله، چین تعقیب کننده هندوستان در همان فاصله زمانی است.
در سال گذشته پیشرفت در آمریکای جنوبی با وجود نصب 295 مگاوات انرژی بادی قابل توجه بود. تا سال 2010 بازار انرژی بادی در آمریکای جنوبی پیشرفت خواهد داشت که این پیشرفت با برزیل آغاز و با مکزیک همراه خواهد شد.
ازدهه 90 با بزرگتر شدن توربین های بادی محور افقی، میزان تولید افزایش یافته به گونه ای که از 0.05 مگاوات در سال 1985 به حدود 6 مگاوات درحال حاضر رسیده است.
با انجام همکاری ها و سرمایه گذاری های صحیح، تولید برق از انرژی بادی به 965 تراوات ساعت در سال2030 میلادی خواهد رسید که 23% از مصرف برق اروپائیان را تامین می کند.
انرژی باد در ایران :
خوشبختانه با توجه به موقعیت جغرافیایی خاص، کشور ایران دارای پتانسیل بالا درکلیه زمینه های انرژی های تجدیدپذیر از جمله بادی، خورشیدی، زمین گرمایی و زیست توده می باشد. به شکلی که بر اساس اطلس باد تهیه شده در سازمان انرژی های نو ایران، اکثر مناطق کشور از پتانسیل مناسبی جهت بهره مندی از انرژی بادی برخوردار است.
بهره برداری از انرژی بادی در ایران از سال 1373 در مناطق منجیل و رودبار عملاً آغاز شده است و تاکنون انرژی باد در این منطقه حدود 34 مگاوات رسیده است. در این منطقه توربین هایی با توان تولید 300 ، 500 ، 600 و 660 کیلووات نصب شده است .
بررسی ظرفیت توربین های نصب شده نشانگر رویکرد مثبت در حرکت به سمت نصب واحد های بزرگ تر می باشد.
پروژه دیگری که در زمینه انرژی بادی در کشور از سال 1381 آغاز به کار کرده است، پروژه نیروگاه بادی بینالود با انرژی 28.3 مگاوات در استان خراسان رضوی می باشد. بر اساس نتایج به دست آمده از آمار ایستگاه هواشناسی نیروگاه بینالود، متوسط سرعت باد در ارتفاع 30 متری در سال 2003 میلادی حدود ، 7 متر بر ثانیه می باشد. این مقدار طبق معیارهای جهانی نشانگر مناسب بودن منطقه جهت احداث و توسعه نیروگاه بادی است.
بررسی تولید برق نیروگاه بادی بینالود حاکی از آن است که ضریب تولید توربین های نیروگاه در حدود 30% است. با توجه به این که ضریب تولید اکثر نیروگاه های بادی جهان، درهمین حدود است، منطقه مذکور جهت توسعه نیروگاه بسیار مناسب است.
هزینه های توربینهای بادی:
سایز توربین های بادی از 5 تا 6500 کیلووات متغیر است و بر اساس سایز آنها هزینه نیز متفاوت خواهد بود. بطور تقریبی می توان گفت هرچه سایز توربین بیشتر شود هزینه کیلو وات ساعت برق تولیدی آن کمتر خواهد شد. بطور کلی هزینه یک توربین در سایز چند مگاوات بین 1.2 تا 1.4 میلیون یورو به ازای هر مگاوات خواهد بود.
تلفن: 66420090 - 021
فکس: 66915315 - 021
info@bernoulli.ir