الرياح : كهرباء المستقبل والإستثمار الناجح

إعداد وترجمة محمود أغيورلي




بإزدياد تلكفة انتاج الكهرباء سنويا تبعا لارتفاع فاتورة مصادر الطاقة الاخرى كالفحم والغاز الطبيعي وبازدياد الادراك حول تاثير هذه المصادر على البيئة والغلاف الجوي المحيط بنا فان معظم توجهات العالم اليوم تتجه للبحث عن مصادر اخرى للطاقة تكون اقل تكلفة على المدى البعيد واقل تلويثا لمحيطنا الذي نعيش فيه







والرياح احد اهم مصادر هذه الطاقة المتجددة والمتوفرة في اغلب بقاع الارض على نحو شبه عادل مما يخلق تساويا في انتاج الطاقة في حال اعتمادها كمصدر اساسي لتوليد الطاقة الكهربائية ويطلق عادة على محطات توليد الطاقة الكهربائية من الرياح اسم مزارع الرياح





و مزراع الرياح عبارة عن مساحة تمتد لعدة كيلومترات مربعة وتحوي على 12 عنفة هوائية تولد الطاقة الكهربائية او أكثر ويمكن ان تستخدم الارض المبينة عليها هذه العنفات في اغراض اخرى مثل الزراعة وتتواجد هذه المزارع عادة على اليابسة او بالقرب منها واحيانا أُخرى بعيدة عنها في منتصف البحيرات والمحيطات للاستفادة من الرياح القوية التي تنتج عن تبخر هذه المسطحات المائية







ويعتمد مبدأ توليد الطاقة الكهربائية من الرياح على مبدأ بسيط استخدم منذ الاف السنين وهو استغلال طاقة الرياح لتدوير عنفات كبيرة مرتبطة بمولد كهرباء صغير في داخلها يولد الطاقة الكهربائية باستطاعة متوسطة تقدر تدور حول 34 كيلوفولت ثم تنتقل هذه الطاقة الى اسفل العنفات ليستقبلها محول كهربائي يرفع استطاعتها الى عشرة اضعاف تمهيدا لتوزيعها على المناطق القريبة او ترسل مرة اخرى الى محطة تحويل رئيسية ترفع الجهد الى مئة ضعف لكي تنقل الكهرباء عبر خطوط التوتر العالي الى مناطق ابعد





ويتم اختيار مواقع هذه المزراع تبعا لما يسمى اطلس الرياح وهو أطلس يوضح قوة وحجم الرياح تبعا للمواقع الجغرافية حول العالم ويفضل ان تُنشأ هذه المزارع في المناطق التي تملك تيارا هوائيا مستمرا وغير مضطرب وتبلغ سرعته في حدود 16 كيلومتر في الساعة او اكثر من ذلك ويتم تجميع معلومات اولية عادة عن الارض المرشحة لانشاء مزرعة هوائية عليها بواسطة توربينات صغيرة ترفع على ابراج ارتفاعها من 30-60 متر تحدد هذه الابراج السرعة الوسطية واتجاه الرياح وتستغرق عملية جمع هذه المعلومات عادة سنتين







والرياح عادة تكون اسرع كلما ارتفعنا عن مستوي الارض لان قوى الاحتكاك تكون اضعف بالاضافة الى عدم تاثرها بالتضاريس او المباني المتوزعة على سطح الارض ويمكن الاستفادة من توليد طاقة كهربائية اكثر ب 34% ان تم رفع التوربين المولد ضعف ارتفاعه لذا فتحديد ارتفاع العنفات فوق الارض امرٌ مهم جدا وخاصة على المدى البعيد من انشاء مزرعة الرياح





ويعيب هذه الطاقة انها متغيرة العطاء تبعا لليوم والشهر والعام ولكن هذا التغير يمكن التنبؤ به عن طريق الارصاد الجوية وصور الاقمار الصناعية لكي يتم التاقلم معها

كما ان اختيار موقع هذه المزارع هو الحكم الفاصل في انتاجية هذه التوربينات حيث انه بالاضافة الى شدة الرياح فان عدة عوامل تدخل ايضا في الحسابات الاقتصادية منها سعر الارض وسعر المعدات المطلوبة وامكانية توفر محطات التحويل وخطوط الامداد بالاضافة الى سعر مبيع الكيلووات الساعي في المنطقة








مقارنة مع مصادر الطاقة الاخرى فان التاثيرات البيئية لهذا المصدر تعتبر صغيرة نسبيا فهي لاتستخدم الوقود ولاتسبب ايا من انواع التلوث كما ان تكلفة بناء هذه المزرعة ومعداتها يوازي ارباح الطاقة الجديدة التي يمكن الاستفادة منها خلال اشهر من دخول المزرعة الى حيز الاستثمار









وفي نهاية عام 2008 قدر انتاج العالم من الطاقة المستمدة من الرياح بما يقارب 121.2 جيجاوات اي ما يعادل 1.5% من استهلاك العالم من الطاقة وهو رقم يزداد باطراد كبير وهو ضعف ما كان ينتج خلال عام 2005 مثلا وقدد حققت دولا كثيرا تقدما هائلا في هذا المجال اذ ان الدنمارك اصبحت تغذي 19% من الطاقة المدنية التي تحتاجها من مزارع الرياح واسبانيا والبرتغال تغذي 13% من احتياجاتها منها والمانيا وايرلندا تغذي 7% من احتياجاتها الكهربائية من مزارع الرياح








وقد قُدر ان الامكانية القصوى للطاقة التي يمكن الاستفادة منها بواسطة الرياح هي ما يقارب ال 72 تيرا وات وهو رقم كبير جدا بالمقارنة مع 15 تيرا وات يمكن انتاجها من باقي جميع المصادر








وتتوقع رابطة العالم للطاقة المنتجة عن طريق الرياح انه خلال عام 2010 سينتج العالم 160 جيجا وات من الطاقة بواسطة مزارع الرياح بازدياد مطرد قدره 21% سنويا ومعظم هذه الزيادات سببها الالتزامات الحكومية وجدية التعامل معها حيث نذكر ان الدنمارك قطعت وعدا لمواطنيها بان تنتج نصف احتياجاتها من الطاقة بواسطة الرياح عام 1970 وهي تسير على هذا النهج بخطى ثابتة وسريعة جدا







اما بالنسبة الى العملاق الاسيوي الصين وكما عودتنا في اصرارها على انتزاع الصدارة في جميع المجالات فهذه الدولة كانت قد خططت لانتاج 30000 ميجا وات بحلول 2020 ولكن يبدو ان هذه الخطة كانت صغيرة بالنسبة لتطلعات الصين الواسعة فقد استطاعت ان تصل الى انتاجية تقدر ب 22500 ميجاوات بحلول 2009 وسترفعها بسهولة الى 30000 مجياوات خلال 2010 مما يجعل الصين الدولة الاسرع نموا في هذا المجال وهي تلاحق الولايات المتحدة بكل صرامة لانتزاع المركز الاول في كمية انتاج الطاقة المستمدة من الرياح







ويذكر ان انتاج 94 جيجاوات من الطاقة المستمدة من مزارع الرياح يوفر على غلافنا الجوي ما يقارب 122 ميلون طن من غاز ثاني اكسيد الكربون سنويا اي ما يعادل ما تطرحهه 20 محطة لتوليد الكهرباء بواسطة الفحم








حقائق وأرقام :-



1- يبلغ انتاج الولايات المتحدة الامريكية اليوم من الطاقة المستمدة من مزارع الرياح ما يقارب 33,170 ميجاوات مقارنة مع 9,149 ميجاوات تم انتاجها في عام 2005 وهي بذلك تحتل المركز الاول في كمية انتاج الطاقة الكهربائية المستمدة من الرياح

2-اكبر عشر مزارح رياح تقع جميعا في الولايات المتحدة الامريكية باستثناء واحدة فقط منها تقع في رومانيا

3- اكبر مزرعة رياح موجودة حاليا في الولايات المتحدة في ولاية تكساس تحديدا وتنتج مايقارب 781 ميغاوات وتسمى روسكو

4- تبني الان الحكومة الصينية مزرعة الرياح الاكبر في العالم "جانسو " والتي ستنتهي عام 2020 وستنتج 20 الف ميجاوات اي مايعادل ضعف انتاج اكبر مفاعل نووي في العالم من الكهرباء

5- تقبع الدول العربية في ذيل هذا السباق اذ تنتج مصر مايقارب 390 ميجاوات فقط والمغرب 125 ميجاوات اما بقية الشرق الاوسط فلاينتج اكثر من 50 ميجاوات سنويا

6-ازداد انتاج الصين للطاقة الكهربائية منذ عام 2005 وحتى يومنا هذا سبعة عشر ضعفاً !