طاقة الرياح هي شكل من أشكال الطاقة الشمسية، تصف طاقة الرياح العملية التي يتم من خلالها استعمال الرياح لتوليد الكهرباء، حيث تقوم توربينات الرياح على تحويل الطاقة الحركية في الرياح إلى طاقة ميكانيكية، يمكن للمولد تحويل الطاقة الميكانيكية إلى كهرباء، يمكن أيضًا استخدام الطاقة الميكانيكية مباشرة في مهام محددة مثل ضخ المياه، كما ان وزارة الطاقة الامريكية وضعت قصة قصيرة عن طاقة الرياح من خلال الرسوم المتحركة التي توفر لمحة عامة عن كيف يمكن لتوربينات الرياح ان تعمل ويصف موارد الرياح في الولايات المتحدة.
أساسيات طاقة الرياح
ونظرًا لأن طاقة الرياح صناعة متنامية، فإنها تضيف وظائف للمجتمعات في جميع أنحاء البلاد، حاليًا توجد العديد من مصانع الرياح على نطاق المرافق في 41 ولاية خلقت أكثر من 100000 فرصة عمل للأمريكيين.
تنتج الرياح عن ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي غير المتكافئ بفعل الشمس والتغيرات في سطح الأرض ودوران الأرض، حيث تؤثر الجبال والمسطحات المائية والنباتات على أنماط تدفق الرياح، تعمل توربينات الرياح على تحويل الطاقة في الرياح إلى كهرباء عن طريق تدوير ريش تشبه المروحة حول الدوار، حيث يقوم الدوار بتحويل اتجاه عمود الإدارة، والذي وظيفته تشغيل مولد كهربائي، يوجد ثلاثة عوامل مباشرة ورئيسية تؤثر على كمية الطاقة التي من الممكن أن يستغلها التوربين من الرياح وهي سرعة الرياح، وكثافة الهواء، ومنطقة الانجراف.
- سرعة الرياح، تختلف كمية الطاقة في الرياح باختلاف مكعب سرعة الرياح، بمعنى آخر، إذا تضاعفت سرعة الرياح، فهناك ثمانية أضعاف الطاقة في الرياح، حيث ان التغيرات الصغيرة في سرعة الرياح لها تأثير كبير على كمية الطاقة المتاحة في الريح.
- كثافة الهواء، كلما زاد كثافة الهواء زادت الطاقة التي يستقبلها التوربينن، تختلف كثافة الهواء باختلاف الارتفاع ودرجة الحرارة، يكون الهواء أقل كثافة في الارتفاعات الأعلى منه عند مستوى سطح البحر، ويكون الهواء الدافئ أقل كثافة من الهواء البارد، مع تساوي كل شيء آخر، ستنتج التوربينات مزيدًا من الطاقة عند الارتفاعات المنخفضة وفي المواقع ذات متوسط درجات الحرارة الأكثر برودة.
- جرف منطقة التوربين، كلما كبرت المنطقة المنجرفة أي حجم المنطقة التي يدور خلالها الدوار، زادت قوة التوربين التي يمكن أن تلتقطها من الرياح، بينما تؤدي الزيادة الطفيفة في طول الريشة إلى زيادة أكبر في القدرة المتاحة للتوربين.
