ایده محققان ایرانی برای کارایی بهتر توربین بادی

انرژی باد یکی از انواع پرکاربرد انرژی‌های سبز و تجدیدپذیر است.

کد خبر: ۱۲۳۶۸۲۱

تولید برق در جهان با استفاده از توربین‌های بادی در دهه‌های گذشته رشد چشمگیری داشته و دائما توربین‌های بزرگ‌تری برای گرفتن انرژی بیشتر از باد عرضه می‌شوند. رکورد فعلی بزرگ‌ترین توربین‌های بادی در اختیار یک مزرعه تولید برق بادی در سواحل دریای شمال بریتانیاست که قطر توربین‌های آن به 220 متر می‌رسد! اما آیا استفاده از توربین‌های بزرگ‌تر برای گرفتن انرژی بیشتر از باد بهتر است؟ پاسخ دو پژوهشگر ایرانی به نام‌های مهدی آبکار از دانشگاه آرنهوس در دانمارک و مجید باستان‌خواه از دانشگاه دورهام در بریتانیا به این پرسش منفی است. این دو محقق با بررسی‌هایی که انجام داده‌اند و با در نظر گرفتن آرایش‌های مختلف ممکن برای قرار گرفتن پره‌های توربین‌های بادی، می‌گویند بهتر است به جای ساختن توربین‌های بزرگ از چهار توربین کوچک‌تر که روی یک پایه نصب می‌شوند استفاده کرد. این کار هم باعث می‌شود هزینه ساخت توربین‌ها کاهش پیدا کند و هم مزایای فنی به همراه دارد.
در مزرعه‌های بادی بزرگ، چند ردیف توربین بادی پشت‌سر یکدیگر نصب می‌شوند. هنگامی که باد به توربین‌های جلویی برخورد می‌کند و آنها را می‌گرداند دچار تلاطم‌هایی می‌شود و همچنین مقداری از انرژی‌اش را از دست می‌دهد. این موضوع باعث می‌شود توربین‌های پشت سری مقدار انرژی کمتری از باد بگیرند و همچنین به دلیل تلاطم بادی که به آنها می‌رسد دچار تنش‌های مکانیکی بیشتر شوند. بررسی پژوهشگران نشان داده است اگر از چهار توربین کوچک‌تر که روی یک پایه نصب شده‌اند به جای یک توربین بزرگ استفاده شود، تلاطم‌های ایجادشده در بادی که به توربین‌های پشتی می‌رسد کمتر می‌شود. این به معنی تولید انرژی بیشتر و کاهش تنش‌های مکانیکی در توربین‌های پشتی است.
ساخت توربین‌های بادی با قطر بزرگ‌تر از 150 متر چالش‌های فراوانی به همراه دارد و ساخت و حمل‌ونقل و تعمیر و نگهداری آنها دشوارتر است. بررسی پژوهشگران نشان می‌دهد استفاده از چهار توربین بادی به جای یک توربین بادی که پره‌های آنها در مجموع مساحت یکسانی را جاروب می‌کند، 15 درصد هزینه‌های ساخت را کاهش می‌دهد. مزیت دیگر آن است که اگر یکی از توربین‌ها از کار بیفتد می‌توان از سه توربین دیگر برق گرفت. درحالی‌که اگر از یک توربین بزرگ استفاده کنیم با از کار افتادنش همه ظرفیت تولید برق از دست می‌رود.