ستجد في موقع اقرأ كتيب عن طاقة الرياح، مقدمة عن طاقة الرياح، تاريخ طاقة الرياح، كيفية عمل طاقة الرياح، فوائد طاقة الرياح، استخدامات طاقة الرياح في الماضي والحاضر، وخاتمة نبذة عن الرياح طاقة الرياح هي أحد أنواع الطاقة التي تستخدم على نطاق واسع كبديل للوقود الأحفوري وتتواجد في جميع المناطق. وهي طاقة نظيفة ومتجددة ولا تنتج انبعاثات مثل الغازات الدفيئة أثناء التشغيل وتتطلب مساحات مختلفة حسب حجم المحطة ونوع الصواري المستخدمة. اكتشف المزيد في مقال اليوم بعنوان كتيب عن طاقة الرياح.
كتيب طاقة الرياح
تعتبر الطاقة الكهربائية المولدة من طاقة الرياح هي الأرخص في العالم. ويقدر متوسط سعر كيلوواط ساعة من الكهرباء من طاقة الرياح بحوالي سبعة سنتات (وحدة اليورو). وهي الطاقة التي تساهم في إنتاج الكهرباء باستخدام طواحين الهواء أو مولدات الرياح، نظراً لقوة الكهرباء. فيما يلي الصور المطوية الرئيسية لطاقة الرياح.
كتاب عن طاقة الرياح 2كتاب عن طاقة الرياح 3كتاب عن طاقة الرياح 4
- كتيبات عن الأحوال الجوية
- كتيبات البيئة والتلوث
- كتيبات عن حالات المادة
- كتيبات عن دورة المياه
- كتيبات عن الكواكب
- مطوية من طبقات الأرض
مقدمة لطاقة الرياح
تعتبر الرياح إحدى الظواهر الطبيعية التي توجد على سطح الأرض والتي نتعامل معها يومياً. الرياح هي حركة الهواء في الغلاف الجوي في اتجاه وسرعة محددة من مكان إلى آخر على سطح الأرض، وتعتمد حركة الرياح في الاتجاه الأفقي على اختلاف الضغط بين مكانين. الطاقة هي الطاقة المخزنة في الرياح، نوع من الطاقة المتجددة والنظيفة التي يمكن استخدامها بطرق مختلفة، حيث يتم تحويلها إلى طاقة كهربائية عن طريق التوربينات وإلى طاقة ميكانيكية عن طريق طواحين الهواء التي تطحن الحبوب. كما تم استخدامه سابقًا لنقل المياه وتحريك السفن باستخدام الأشرعة.
تاريخ طاقة الرياح
استخدم الإنسان طاقة الرياح لأول مرة من خلال المراكب الشراعية في مصر منذ حوالي 3000 عام قبل الميلاد. استحوذت الأشرعة على طاقة الرياح لدفع القارب عبر الماء.
تاريخ طاقة الرياح
- وفي يوليو عام 1887م، أقيمت أول طاحونة هوائية لتوليد الطاقة الكهربائية في اسكتلندا، بناها البروفيسور جيمس بليث من معهد أندرسون. وكان ارتفاع الطاحونة 10 أمتار، وكانت شفرات مروحتها مصنوعة من القماش، وكانت تشحن البطاريات التي طورها الفرنسي كاميل ألفونس فور لإضاءة كوخ دخل التاريخ كأول منزل يضاء بقوة الرياح.
- عرض بليث استخدام الكهرباء الزائدة في إنارة أحد شوارع المحلة، لكن السكان رفضوا عرضه خوفا من هذا الاختراع الغريب! وعلى الجانب الآخر من المحيط الأطلسي، قام تشارلز براش ببناء طاحونة كهربائية أكبر في عام 1888، والتي كانت تستخدم لتوليد الطاقة الكهربائية حتى عام 1900.
- تم بناؤه على سارية يبلغ ارتفاعها 18 مترًا وقطرها 17 مترًا. وبلغت قوتها 12 كيلووات وتم شحن البطاريات بالكهرباء وإشعال المصابيح.
- ومع تقدم الزمن والتكنولوجيا في القرن العشرين، بدأ استخدام طاقة الرياح لإضاءة المنازل والمصانع من مسافات أبعد. ثم تنوعت المراوح في الحجم والنوع، وأصبح بعضها مراوحًا صغيرة لإنتاج الطاقة للأماكن النائية، أنتجت حقول الرياح الطاقة لشبكات الكهرباء الوطنية بقدرة تقترب من جيجاوات أو أكثر.
كيف تعمل طاقة الرياح؟
تعمل طاقة الرياح في عملية يتم فيها تسخير الطاقة الميكانيكية للرياح وتحويلها إلى طاقة كهربائية. راجع الفقرة التالية للحصول على التفاصيل.
كيف تعمل طاقة الرياح؟
- تعمل طاقة الرياح باستخدام مراوح هواء كبيرة متصلة بمولدات كهربائية. وعندما تدور هذه المراوح الهوائية بفعل طاقة الرياح، فإن وظيفة المولد الكهربائي هي تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية، وبالتالي توليد الكهرباء بشفرات ضخمة يصل طولها إلى 162 متراً تعمل بواسطة الرياح، ويمكن تركيبها على برج أو عمود بارتفاع يمكن أن يصل ارتفاعها إلى 240 مترًا وتولد حوالي 4.8 إلى 9.5 ميجاوات من الطاقة الكهربائية.
- ويمكن حساب الطاقة الناتجة من الرياح من الوسط الحسابي لسرعة الرياح في منطقة معينة. وتنقسم الطاقة الناتجة إلى فئات من 1 إلى 7، الأصغر هو واحد والأكبر هو سبعة. أكبر توربينات الرياح في العالم تقع في الصين، قاعدة جيوتشيوان لطاقة الرياح، حيث يتم إنتاج أكثر من 6000 ميجاوات من الطاقة. يمكن إنشاء مزارع الرياح على البحر، مثل مزارع الرياح على نهر التايمز، حيث تكون الرياح قوية ويتزايد إنتاج الكهرباء من طاقة الرياح واستخدامها بشكل كبير، كما أن الدول الأكثر استخدامًا لطاقة الرياح تتزايد بشكل ملحوظ الولايات المتحدة الأمريكية.
- تعتبر طاقة الرياح آمنة وتنتمي إلى عائلة الطاقة المتجددة. وهي طاقة بيئية لا تنبعث منها أي ملوثات ضارة بالبيئة. بعد ظاهرة الاحتباس الحراري والتلوث، أصبح العالم يعتمد بشكل متزايد على مصادر الطاقة المتجددة ومصادر الطاقة البديلة والحد من استخدام الوقود الأحفوري. ولهذه الأسباب يسعى التقدم التكنولوجي إلى خفض تكلفة الطاقة المتجددة من أجل توسيع نطاق توزيعها.
- وتجدر الإشارة إلى أن طاقة الرياح تعتمد على آلية عمل محددة تعتمد على مجموعة من العوامل والظروف البيئية: الاعتماد على الشمس: تقوم الشمس بتسخين بعض مناطق سطح الأرض، مما يسبب ارتفاع درجة حرارتها. الهواء: يمتص بعضاً من درجات الحرارة المرتفعة التي تنشرها الشمس في المنطقة التي يتعرض لها ثم يبدأ في الارتفاع إلى الطبقات العليا من الغلاف الجوي. وذلك لأن الهواء الساخن حجمه أصغر من الهواء البارد وتتحرك جزيئاته بسرعة. ظهور التيارات: تبدأ تيارات الهواء البارد بالتدفق وملء الفراغات التي أحدثها الهواء الساخن عند صعوده إلى مستويات أعلى، مما يؤدي إلى تكوين هبوب رياح قوية، وهكذا يتم إنشاء طاقة الرياح.
مزايا طاقة الرياح
طاقة الرياح هي طاقة نظيفة ومتجددة ولها فوائد عديدة. في هذا القسم سوف تتعلم المزيد عن فوائد طاقة الرياح
- يحمي البيئة لأنه يساعد على تقليل ثاني أكسيد الكربون. طاقة الرياح خالية من جميع الملوثات المرتبطة بتحجر محطات الطاقة النووية والمصانع النووية. إنها فعالة من حيث التكلفة حيث من الممكن بناء مزرعة رياح بأبراج كبيرة في أسبوع.
- تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري: يمكن لطاقة الرياح أن تقلل من اعتمادنا على الوقود الأحفوري لتوليد الكهرباء حيث أنها طاقة متجددة ودائمة، على عكس الوقود الأحفوري غير المتجدد والذي ينفد بعد سنوات عديدة.
- ولا يتأثر بارتفاع أسعار الوقود الأحفوري. لا حاجة للحفر أو التنقيب، ولا حتى لمحطات الطاقة. وعلى الرغم من ارتفاع أسعار الوقود، إلا أنه فعال من حيث التكلفة ومتجدد لأنه طاقة غير منفذة.
- الحد من التلوث: إن استخدام طاقة الرياح لتوليد الطاقة لا يلوث الهواء، على عكس الوقود الأحفوري الذي نستخدمه لتوليد الكهرباء، والذي ينتج غازات ملوثة ضارة بالبيئة.
- زيادة الدخل لأصحاب العقارات: مشاريع طاقة الرياح تحتاج إلى أرض وهذا يعني إما استئجار الأرض أو شرائها، مما يعني حتما زيادة في دخل أصحاب العقارات. ويمكن لأصحاب هذه الأراضي إنشاء مشروع لتوليد الكهرباء باستخدام طاقة الرياح ومن ثم بيع الطاقة المتحصل عليها منها للدولة، مما يعني أيضًا زيادة في الدخل لأصحاب الأراضي.
- تخفيض تكاليف التشغيل: تعتبر تكاليف تشغيل توربينات الرياح منخفضة لأنها لا تعتمد على الوقود لتشغيلها، بل على طاقة الرياح للبدء في توليد الكهرباء، كما أنها لا تحتاج إلى سرعات هواء عالية، بل يمكن لنسيم الهواء النقي أن يحرك الرياح يبدأ التوربين بتوليد الكهرباء.
- تنويع مصادر الطاقة في الدولة: من خلال استخدام طاقة الرياح، فإننا نكمل المصادر التي نستخدمها لإنتاج الطاقة، مثل الطاقة الشمسية والطاقة النووية والوقود الأحفوري، بمصدر طاقة مستدام ومتجدد.
الاستخدامات الممكنة لطاقة الرياح قديما وحديثا
- طاقة الرياح هي أحد أشكال الطاقة المحولة حيث تأتي هذه الطاقة من عملية استغلال حركة الرياح وتحويلها إلى شكل آخر لتصبح شكلاً من أشكال الطاقة حيث تقوم التوربينات بتحويل الطاقة الحركية للرياح إلى طاقة كهربائية أو ميكانيكية.
- تعتبر طاقة الرياح أحد مصادر الطاقة المتجددة التي تمثل بديلاً للوقود الأحفوري. يمكن استخدام توربينات أصغر حجمًا لتزويد الأسر الفردية بالطاقة. توجد مزارع رياح خاصة حيث يتم تجميع عدد كبير من توربينات الرياح معًا، مما يسمح بإمداد أكبر من مصدر الطاقة.
- تاريخيًا، تم استخدام طاقة الرياح على شكل طواحين الهواء لطحن الحبوب وضخ المياه لعدة قرون. اليوم، تُستخدم توربينات الرياح التجارية الحديثة لتوليد الكهرباء باستخدام الطاقة الدوارة لتشغيل مولد كهربائي.
- بسبب المزايا العديدة لطاقة الرياح، نشأت مجموعة متنوعة من مجالات التطبيق. وفيما يلي عرض لطاقة الرياح واستخداماتها الممكنة: إنتاج الطاقة الكهربائية منها واستخدامها في المصانع الكبيرة التي تتطلب الكثير من الطاقة الكهربائية.
- كما أنها تستخدم في وسائل النقل حيث تستخدم في تشغيل السفن والمراكب الشراعية، وتستخدم في ضخ المياه عند مرور المضخة من خلالها، وتستخدم أحياناً كمصدر لبعض الرياضات وتستخدم في طحن الدقيق.
الاستنتاج بشأن طاقة الرياح
تعتبر طاقة الرياح آمنة وتنتمي إلى عائلة الطاقة المتجددة. وهي طاقة بيئية لا تنبعث منها أي ملوثات ضارة بالبيئة. بعد ظاهرة الاحتباس الحراري والتلوث، أصبح العالم يعتمد بشكل متزايد على مصادر الطاقة المتجددة ومصادر الطاقة البديلة والحد من استخدام الوقود الأحفوري. ولهذه الأسباب يسعى التقدم التكنولوجي إلى تقليل تكلفة الطاقة المتجددة من أجل توسيع نطاق توزيعها، حيث اتجهت العديد من الدول إلى استخدام الطاقة النظيفة والمتجددة لحماية البيئة من التلوث والحد من التلوث وأضراره، منذ أن أصبح معدل أدى التلوث البيئي المرتفع إلى زيادة ثقب الأوزون، مما أدى إلى مشاكل عديدة ومتنوعة مثل: ب. مشاكل المناخ أو تغير الظروف المناخية في العالم.