با گام برداشتن جهان به سمت آینده‌ای پایدارتر و سبزتر، انرژی باد به عنوان قهرمانی پیشرو در نبرد علیه تغییرات آب و هوایی ظاهر می‌شود. محبوبیت این انرژی فقط یک ترند جهانی نیست، بلکه بهره‌برداری از انواع نیروگاه بادی ضرورت است. این منابع انرژی می‌توانند به طرز قابل توجهی در تأمین انرژی شبکه برق جهانی نقش داشته باشند اما آیا می‌دانید نیروگاه بادی چیست و انواع آن کدام‌اند؟ برای رسیدن به پاسخ این سؤال، به خواندن این مقاله ادامه دهید.
منظور از نیروگاه بادی چیست؟
یکی از اصطلاحاتی که در زمینه انرژی و بورس انرژی سبز زیاد می‌شنویم، نیروگاه یا مزرعه بادی است. مزرعه یا نیروگاه بادی به مجموعه‌ای از توربین‌های بادی گفته می‌شود که به عنوان یک نیروگاه واحد تولید برق متصل به شبکه کار می‌کنند. یک مزرعه بادی اغلب بیش از ۳ توربین بادی دارد. مزارع بادی مدرن می‌توانند صدها مگاوات برق تولید کنند و ممکن است در خشکی یا اطراف ساحل ساخته شوند.
برخلاف استفاده اولیه از انرژی بادی برای تولید برق، زمانی که توربین‌های بادی فقط می‌توانستند به یک سیستم توزیع ولتاژ پایین‌تر متصل شوند، مزارع بادی مدرن معمولا به سیستم انتقال ولتاژ بالا متصل می‌شوند. از این رو، نیروگاه‌های بادی کنونی به عنوان نیروگاه‌هایی با کارکردهای کنترل، پایداری و تعادل نیرو شناخته می‌شوند.
بنابراین، در روند رشد صنعت نیروگاه‌های بادی در جهان، مزارع بادی باید با کمک تنظیم ولتاژ، فرکانس و نیازهای توان راکتیو خود در سیستم قدرت و کار کردن در هنگام قطعی‌های کمتر شبکه برق، به حفظ پایداری سیستم انرژی کمک کنند.
مزارع بادی معمولا در مناطقی ساخته می‌شوند که در آنجا باد به طور منظم و با شدت می‌وزد. باد پره‌های توربین‌های این مزارع را می‌چرخاند. پس از آن، توربین‌ها انرژی باد را به نیروی مکانیکی تبدیل می‌کنند. ژنراتورها هم انرژی مکانیکی را به الکتریسیته تبدیل می‌کنند. در نهایت، نیروگاه‌ها از برق تازه تبدیل شده بهره‌برداری می‌کنند.
هدف از ساخت نیروگاه بادی
مزارع بادی معمولا جهت تأمین انرژی تجدیدپذیر برای شبکه برق ساخته می‌شوند. مقدار برقی که یک نیروگاه بادی می‌تواند تولید کند به میانگین سرعت باد در منطقه مزرعه و تعداد کل توربین‌های نصب شده در نیروگاه بستگی دارد.
اهداف کوتاه‌مدتی که این نیروگاه‌ها دنبال می‌کنند عبارت‌اند از:
- تولید انرژی تجدیدپذیر قابل مصرف خانگی و تجاری؛
- جایگزینی برای سوخت‌های فسیلی مانند زغال سنگ یا انرژی تولید شده در نیروگاه گازی؛
- تبدیل شدن به منبع درآمدی برای صاحبان زمین و کشاورزانی که زمین خود را برای احداث نیروگاه اجاره می‌دهند.
افتتاح انواع نیروگاه بادی اهداف بلندمدتی هم دارد که مهم‌ترین آنها عبارت‌اند از:
- کمک به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای که به تغییرات اقلیمی می‌انجامند؛
- هنگام تولید انرژی بادی دی‌اکسیدکربن یا سایر آلاینده‌ها منتشر نمی‌شود؛
- با استفاده از انواع نیروگاه بادی برای تولید برق، می‌توان به کاهش اتکا به سوخت‌های فسیلی کمک کرده و تأثیر مثبتی بر محیط زیست گذاشت.
انواع نیروگاه بادی کدام‌اند؟
مزارع بادی را می‌توان به دو دسته خشکی و فراساحلی تقسیم کرد. مزارع بادی خشکی یا زمینی معمولا در مناطق روستایی با منابع بادی خوب قرار دارند. نیروگاه‌های بادی فراساحلی در مناطق آبی مانند دریاچه‌ها یا اقیانوس‌ها قرار دارند. هر یک از انواع نیروگاه بادی مزایا و چالش‌های خاص خود را دارند.
مزارع بادی زمینی
نیروگاه‌های بادی زمینی یا خشکی معمولا به عنوان نمادهای انقلاب انرژی‌های تجدیدپذیر شناخته می‌شوند. این مزارع بادی در خشکی و مناطقی قرار دارندکه در آنجا به طور مداوم باد می‌وزد. این سازه‌های باشکوه با بهره‌برداری از نیروی باد گامی مهم به سوی آینده‌ای پایدار محسوب می‌شوند.
نیروگاه بادی زمینی مزایایی دارند که مهم‌ترین آنها به این ترتیب هستند:
- دسترسی ساده‌تر برای ساخت‌وساز و نگهداری؛
- هزینه‌های اولیه پایین‌تر نسبت به نیروگاه‌های فراساحلی؛
- منبعی حمایتی برای صاحبان زمین نیروگاه.
بااین‌حال، ممکن است برخی از جوامع محلی نیروگاه زمینی را منبع آلودگی بصری یا صوتی بدانند.
نیروگاه بادی فراساحلی
مزارع بادی فراساحلی در کنار آبهای بزرگ ساخته می‌شوند و از نیروی عظیم باد در این محیط‌های آبی گسترده استفاده می‌کنند. راه‌اندازی این مزارع بادی هزینه بیشتری دارد. بااین‌حال، این دسته از انواع نیروگاه بادی این مزیت را دارند که همیشه باد شدید و بدون مانع در اطراف آنها است. این ویژگی باعث می‌شود که نیروگاه بادی فراساحلی انرژی جنبشی بیشتری را به الکتریسیته تبدیل کند. این مزیت قابل توجه نه‌تنها کارایی کلی مزارع بادی فراساحلی را افزایش می‌دهد، بلکه یک راهکار تولید انرژی پایدارتر و سازگار با محیط زیست کمک می‌کند. به‌علاوه، سروصدا و تأثیر بصری این نیروگاه بر جوامع محلی کمتر است.
البته، نیروگاه‌های بادی ساحلی هزینه نصب و نگهداری بیشتری دارند، لجستیک آنها پیچیده است و شرایط محیطی سخت‌تری برای نصب تجهیزات دارند.
کلام آخر
مزارع بادی نیروگاه‌هایی هستند که از توربین‌های بادی برای تولید برق استفاده می‌کنند. مزارع بادی خشکی و فراساحلی انواع نیروگاه بادی هستند. این نیروگاه‌ها می‌توانند جایگزینی برای سوخت‌های فسیلی باشند. نیروگاه‌های خشکی و ساحلی به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کنند. بررسی اثرات محیطی نیروگاه‌های خورشیدی و بادی نشان داده که انرژی بادی مانند انرژی خورشیدی یک منبع انرژی تجدیدپذیر، مقرون به صرفه، پاک و همیشگی است.
در کشور ما نیز از انواع نیروگاه بادی بهره‌برداری می‌شود. نمونه موفق نیروگاه‌های بادی خشکی نیروگاه بادی سنگان است که با ظرفیت نامی ۲۰۰ مگاوات توسط شرکت صنایع انرژی های پاک فولاد (صناپ) در منطقه خواف راه‌اندازی شده است. این نیروگاه ۴۰ توربین دارد که حداکثر توان هر یک از آنها ۵ مگاوات است. نیروگاه بادی سنگان این قابلیت را دارد که هر سال ۵۰۰هزار تن آلاینده CO2 را کاهش دهد. صناپ با راه‌اندازی این نیروگاه و نیروگاه خورشیدی فولاد مبارکه اصفهان نشان داده که به بهره‌برداری از انرژی‌های تجدیدپذیر برای رسیدن به آینده‌ای سبز می‌اندیشد.
