ما هي طاقة الرياح؟
طاقة الرياح هي واحدة من أسرع تقنيات الطاقة المتجددة نموًا، حيث يتزايد الاستخدام في جميع أنحاء العالم ويرجع ذلك جزئيًا إلى انخفاض التكاليف، زادت القدرة العالمية المركبة لتوليد طاقة الرياح في البر والبحر بمعامل 75 تقريبًا في العقدين الماضيين، حيث قفزت من 7.5 جيجاوات في عام 1997 إلى حوالي 564 جيجاوات بحلول عام 2018.
مثل الطاقة الشمسية تعد طاقة الرياح مصدر الطاقة الأسرع نموًا في العالم، على سبيل المثال تهدف الولايات المتحدة إلى إنتاج 20 بالمائة من الكهرباء بواسطة طاقة الرياح بحلول عام 2030، ولا شك في أن طاقة الرياح ستقلل من طاقتنا الاعتماد على الوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط والغاز في العقد المقبل، طاقة الرياح هو مصدر متجدد ونظيف للطاقة ولا يولد أي غازات دفيئة.
تنتج الرياح عن التسخين غير المتكافئ للغلاف الجوي بفعل الشمس والتغيرات في سطح الأرض، عند توليد الرياح تعمل التوربينات على تحويل الطاقة في الرياح إلى كهرباء عن طريق تدوير ريش تشبه المروحة حول الدوار، يقوم الدوار بتحويل عمود الإدارة والذي يقوم بتشغيل مولد كهربائي، هناك ثلاثة عوامل رئيسية تؤثر على كمية الطاقة التي يمكن أن يستغلها التوربين من الرياح: سرعة الرياح وكثافة الهواء ومنطقة الانجراف.
ظهرت توربينات الرياح لأول مرة منذ أكثر من قرن، وذلك بعد اختراع المولد الكهربائي في ثلاثينيات القرن التاسع عشر، تم توليد طاقة الرياح في المملكة المتحدة والولايات المتحدة في عامي 1887 و1888 ولكن يُعتقد أن طاقة الرياح الحديثة قد تم تطويرها لأول مرة في الدنمارك، حيث تم بناء توربينات الرياح ذات المحور الأفقي في عام 1891 وبدأت توربينات الرياح بطول 22.8 مترًا.
لا تكلف الرياح أي شيء وبالتالي فإن تكاليف التشغيل تقترب من الصفر بمجرد بدء تشغيل التوربين، تتواصل الجهود البحثية في مجال التكنولوجيا لمواجهة التحديات لجعل طاقة الرياح أرخص وبديلاً قابلاً للتطبيق للأفراد والشركات لتوليد الطاقة، من ناحية أخرى تقدم العديد من الحكومات حوافز ضريبية لخلق نمو لقطاع طاقة الرياح.
ما هي إيجابيات طاقة الرياح؟
- طاقة الرياح هي مصدر نظيف للطاقة: إنتاج طاقة الرياح نظيف على عكس استخدام الفحم أو النفط، فإن توليد الطاقة من الرياح لا يلوث الهواء أو يتطلب أي مواد كيميائية مدمرة، نتيجة لذلك تقلل طاقة الرياح من اعتمادنا على الوقود الأحفوري من الدول الخارجية أيضًا مما يعزز اقتصادنا الوطني ويقدم مجموعة متنوعة من الفوائد الأخرى أيضًا.
- مصدر متجدد: إذا كان الإنسان يعيش في منطقة جيولوجية تتعرض لرياح شديدة فهي جاهزة، كأصل متجدد لا يمكن استنزاف طاقة الرياح أبدًا مثل الأصول العادية غير المتجددة الأخرى، ومع ذلك انخفضت تكلفة توصيل طاقة الرياح بشكل أساسي مؤخرًا، ومع تزايد شعبيتها بين عامة السكان ستظل أرخص حيث أنها سوف تسترد نفقات الحصول على توربين الرياح وإدخاله بمرور الوقت.
تنتج الرياح عن دوران الأرض وتسخين الغلاف الجوي بفعل الشمس وعدم انتظام سطح الأرض، حيث يمكننا تسخير طاقة الرياح واستخدامها لتوليد الطاقة طالما تشرق الشمس وتهب الرياح. - طاقة الرياح لها تكاليف تشغيل منخفضة: قد يكون تركيب مزارع الرياح أو التوربينات الفردية مكلفًا، ومع ذلك بمجرد تثبيته وتشغيله تكون تكاليف التشغيل منخفضة نسبيًا، الوقود (الرياح) مجاني والتوربينات لا تتطلب الكثير من الصيانة على مدار حياتها.
- فعالة من حيث التكلفة: يمكن أن تعطي توربينات الرياح الطاقة للعديد من المنازل، وكل ما علينا في الواقع امتلاك توربينات رياح مع الأخذ في الاعتبار الهدف النهائي لجني الأرباح، يمكننا شراء الطاقة الخاصة بنا من مؤسسة خدمية توفر طاقة الرياح لمنطقة معينة، وهذا يعني أننا لسنا مضطرينً بالضرورة إلى استثمار أي نقود من أجل جني فوائد طاقة الرياح لمنازلنا أو عملنا.
- الأسعار في انخفاض: انخفضت الأسعار بما يزيد عن 80٪ منذ عام 1980، وبفضل التقدم التكنولوجي وزيادة الطلب من المتوقع أن تستمر الأسعار في الانخفاض في المستقبل المنظور.
- توفير إضافي لمالكي الأراضي: يمكن لأصحاب الأراضي الذين يستأجرون مناطق لتوليد الطاقة من المساكن جني مبلغ كبير من النقود الإضافية، كما أن طاقة الرياح تقوم أيضًا بعمل وظائف جديدة في هذا المجال الهندسي المتطور، أيضاً ستدفع لنا المنظمات الحكومية إذا كان بإمكانها تركيب توربينات الرياح على أرضنا.
- استخدام التكنولوجيا الحديثة: يعتبر البعض توربينات الرياح جذابة بشكل لا يصدق، حيث أنها لا تشبه أحدث الموديلات مثل طواحين الهواء الريفية القديمة، تتوفر أيضًا توربينات الرياح المحمولة ويمكنها تشغيل الأجهزة الصغيرة أثناء التنقل مما يؤدي الى توليد أحدث الموديلات مزيدًا من الكهرباء وتتطلب صيانة أقل وتعمل بهدوء وأمان أكبر.
- شهدت طاقة الرياح نموًا سريعًا: شهدت طاقة الرياح نموًا هائلاً في العقد الماضي، وفقًا لوزارة الطاقة الأمريكية زادت القدرة التراكمية لطاقة الرياح بمعدل 30٪ سنويًا، تمثل طاقة الرياح حوالي 2.5٪ من إجمالي إنتاج الكهرباء في جميع أنحاء العالم.
تتوفر توربينات الرياح بأحجام مختلفة مما يعني أن مجموعة كبيرة من الأشخاص والشركات يمكنهم الاستفادة منها لإنتاج الطاقة لاستخدامهم الخاص أو بيعها للمرافق لجني بعض الأرباح. - إمكانيات سوق ضخمة: إن إمكانات طاقة الرياح هائلة، حيث توصلت العديد من فرق البحث المستقلة إلى نفس الاستنتاجات وهي أن الإمكانات العالمية لطاقة الرياح تزيد عن 400 تيراواط (تيراواط) لا سيما أنه يمكن تسخير طاقة الرياح في أي مكان تقريبًا.
- إمكانات كبيرة للاستخدامات السكنية: طاقة الرياح جذابة بشكل خاص للسوق السكني، حيث يستطيع الناس توليد الكهرباء الخاصة بهم باستخدام طاقة الرياح بنفس الطريقة التي يستخدمها الأشخاص باستخدام أفضل الألواح الشمسية (الخلايا الكهروضوئية).
تعتبر الرياح مصدرًا مستقلًا للطاقة وهي رائعة لتزويد المنازل بالطاقة، بالإضافة إلى ذلك يمكن لأصحاب المنازل التي تعمل بطاقة الرياح أيضًا الوصول إلى شيء يسمى صافي القياس وهو يوفر بشكل أساسي ائتمانًا لفواتير الكهرباء لأي طاقة زائدة يتم توليدها في شهر معين. - يحفظ ويحافظ على المياه نظيفة: لا تنتج التوربينات أي انبعاثات جسيمية تساهم في تلوث الزئبق في بحيراتنا ومجاري المياه، حيث تحافظ طاقة الرياح أيضًا على موارد المياه، لإنتاج نفس الكمية من الكهرباء تستهلك الطاقة النووية حوالي 600 مرة من الماء أكثر من الرياح والفحم الذي يستهلك حوالي 500 مرة من المياه.
- صناعة طاقة الرياح تخلق فرص عمل: ازدهرت صناعة طاقة الرياح منذ أن أصبحت توربينات الرياح قابلة للتطبيق تجاريًا، نتيجة لذلك خلقت الصناعة وظائف في جميع أنحاء العالم، توجد الآن وظائف لتصنيع وتركيب وصيانة توربينات الرياح كما توجد وظائف في استشارات طاقة الرياح.
وفقًا لتقرير صادر عن الوكالة الدولية للطاقة المتجددة (IRENA) فإن صناعة الطاقة المتجددة وظفت أكثر من 10 ملايين شخص في جميع أنحاء العالم في عام 2017، ومن بين هذه الوظائف كان 1.15 مليون في صناعة طاقة الرياح، تقود الصين الطريق في توفير أكثر من 500000 من هذه الوظائف ومن ثم تحتل ألمانيا المرتبة الثانية بحوالي 150.000 وظيفة والولايات المتحدة في المرتبة الثالثة تقريبًا بحوالي 100.000 وظيفة في طاقة الرياح. - يمكن بناء مزارع الرياح في المزارع الحالية: تعتبر توربينات الرياح فعالة في استخدام المساحة بشكل لا يصدق ويمكن تركيبها في المزارع القائمة أو الأراضي الزراعية في المناطق الريفية، حيث يمكن أن تكون مصدر دخل للمزارعين، بحيث يدفع أصحاب محطات الرياح مدفوعات للمزارعين لاستخدام أراضيهم لتوليد الكهرباء.
