طاقة الرياح: هل تُشكل المستقبل الأخضر للطاقة أم مجرد حلم بعيد المنال؟
ميلاس عبدالصمد | MILLES ABDESSMAD
02/02/2025 القراءات: 10
في عالم يتجه بسرعة نحو التحول الطاقوي، أصبحت طاقة الرياح واحدة من أبرز الحلول الواعدة لتلبية الطلب المتزايد على الطاقة مع الحفاظ على البيئة. تُعتبر هذه التقنية من أسرع مصادر الطاقة المتجددة نموًا، حيث تُحول الطاقة الحركية للرياح إلى طاقة كهربائية باستخدام توربينات عملاقة. وفقًا لبيانات IRENA (الوكالة الدولية للطاقة المتجددة)، وصلت القدرة العالمية المركبة لطاقة الرياح إلى 837 جيجاوات في عام 2022، مع توقعات بزيادة هذا الرقم إلى 1200 جيجاوات بحلول عام 2030. هذه الأرقام تعكس الثقة المتزايدة في هذه التقنية كبديل فعال للوقود الأحفوري. تتصدر الصين قائمة الدول المنتجة لطاقة الرياح، حيث تمتلك أكثر من 330 جيجاوات من القدرة المركبة، تليها الولايات المتحدة بأكثر من 132 جيجاوات، ثم ألمانيا بحوالي 64 جيجاوات. هذه الدول تستثمر بكثافة في طاقة الرياح بسبب فوائدها الاقتصادية والبيئية، حيث تُقلل من انبعاثات الكربون وتوفر فرص عمل جديدة. ولكن كيف تعمل هذه التقنية بالضبط؟ عملية تحويل طاقة الرياح إلى كهرباء تبدأ مع توربينات الرياح، وهي أبراج عملاقة ذات شفرات طويلة تدور بفعل قوة الرياح. هناك نوعان رئيسيان من التوربينات: توربينات أفقية المحور (HAWT)، وهي الأكثر شيوعًا وتُستخدم في المزارع الكبيرة، وتوربينات عمودية المحور (VAWT)، التي تكون مناسبة للمناطق ذات الرياح المتغيرة الاتجاه. التوربينات الأفقية هي الأفضل من حيث الكفاءة والإنتاجية، خاصة في المناطق ذات الرياح القوية والمستمرة. بعد أن تدور شفرات التوربين بسرعة منخفضة، يأتي دور صندوق التروس (Gearbox)، الذي يعمل على تحويل هذه السرعة البطيئة إلى سرعة عالية تناسب عمل المولد الكهربائي. هذا الجزء يُعتبر من أهم المكونات لأنه يزيد من كفاءة تحويل الطاقة. ثم يأتي دور المولد الكهربائي، الذي يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. أشهر أنواع المولدات المستخدمة هي :
مولدات تزامنية ذات مغناطيس دائم PMSGم ولدات ذات تغذية مزدوجو DFIG. مولدات لاتزامنية ثنائية تلفيف الساكن DSIG
ولكن ماذا يحدث إذا أصبحت الرياح قوية جدًا؟ هنا يأتي دور المكبح (Brake)، الذي يعمل على إبطاء أو إيطاف حركة الشفرات عند تجاوز سرعة الرياح حدًا معينًا. هذا النظام يُعتبر حاسمًا لحماية التوربين من التلف، خاصة في المناطق التي تشهد رياحًا عاتية. مع نضوب مصادر الطاقة الأحفورية، تُعتبر طاقة الرياح السلاح الاستراتيجي الذي يمكن للعالم الاعتماد عليه. وفقًا لتقارير **IEA**، يمكن لطاقة الرياح أن توفر 20% من احتياجات العالم من الكهرباء بحلول عام 2030. هذا التحول لن يقلل فقط من انبعاثات الكربون، بل سيخلق فرص عمل جديدة ويقلل من الاعتماد على النفط والغاز. طاقة الرياح ليست مجرد تقنية بسيطة، بل هي مجال واسع للبحث والتطوير. في إطار دراستي للدكتوراه، كتبت عدة مقالات علمية مصنفة A حول تحسين كفاءة طاقة الرياح، خاصة في مجال أنظمة التحكم المتطورة. حاليًا، أنا بصدد إنجاز ثلاثة مقالات جديدة تتناول أنظمة التحكم المتقدمة مثل **Backstopping ALO** و**تقنيات التحكم الذكية** مثل **Fractional Order Fuzzy Logic PID**. هذه التقنيات تهدف إلى زيادة كفاءة تحويل طاقة الرياح الى كهرباء ، خاصة في الظروف الجوية الصعبة. تُعتبر طاقة الرياح أكثر من مجرد تقنية لتوليد الكهرباء؛ إنها **مستقبل الطاقة العالمي**. من خلال فهم مبدأ عملها، تحسين كفاءتها، والاستثمار في تطويرها، يمكن للعالم أن يتجه نحو نظام طاقوي أكثر استدامة وأقل اعتمادًا على الوقود الأحفوري. مع تقدم التكنولوجيا، ستلعب طاقة الرياح دورًا محوريًا في تحقيق الأمن الطاقوي العالمي.
طاقة الرياح، الطاقات المتجددة، توربينات الرياح، كفاءة الطاقة، التحول الطاقوي.
يجب تسجيل الدخول للمشاركة في اثراء الموضوع