وقتی غذای نذری را تقسیم می كنی ، اول به كسی كه آن را پخته تعارف كن. اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)

چه تعداد توربین بادی نیاز است تا کل برق زمین تأمین شود؟

چه تعداد توربین بادی نیاز است تا کل برق زمین تأمین شود؟
SuperUser Account

محققان تخمین می زنند که مزارع انرژی بادی غیر شهری، پتانسیل فنی برای تولید الکتریسیته ای معادل با 40 برابر الکتریسیته مصرفی جهان را دارند.
با این حال ارزش انرژی حاصل از باد به خوبی درک نشده است.
به عنوان نمونه آمریکا در سال 2015 میلادی 14.5 میلیارد دلار در پروژه های انرژی بادی سرمایه گذاری کرده با این حال  بر طبق گزارش انجمن انرژی بادی آمریکا (AWEA)، مزارع بادی تنها 4 درصد از برق این کشور را تأمین می کنند. در سطح جهانی هم وضع به همین منوال است. 
جهانی که از انرژی بادی تغذیه می شود، چه شکلی دارد؟
استیو ساویر، دبیر کل شورای انرژی بادی جهانی، این معادله را حل کرد: 21000 تراوات ساعت (میانگین مصرف برق سالانه جهانی) تقسیم بر 0.005256 تراوات ساعت تولید انرژی بادی سالانه در هر توربین بادی، برابر است با تقریباً 3995434 توربین واقع در ساحل.
ساویر می گوید که از نظر کاربری زمین، این تعداد توربین (3995434 عدد) اگر در نزدیکی یکدیگر قرار گیرند حدود نیمی از منطقه آلاسکا را اشغال خواهند کرد.
پروژه های انرژی بادی سراسر جهان، بسته به مکان شان به نسبت های متفاوتی فضا را اشغال کرده اند ولی هرجا که این پروژه ها اجرا شده باشند، از 0.04 مایل مربع (حدود 0.10 کیلومتر مربع) تا 0.02 مایل مربع (حدود 0.05 کیلومتر مربع) برای هر مگاوات برق تولید شده فضا نیاز دارند. اگر توربین ها دور از هم قرار گیرند، 3.9 ملیون توربین به فضایی در حدود مساحت اسپانیا نیاز خواهند داشت.
برای انجام این محاسبه، ساویر این نکته را در نظر داشت که توربین بادی به طور میانگین دارای خروجی 2 مگاوات (MW) برق است که حدود 30% بهره وری دارد. یعنی در 30 درصد زمان می تواند به پتانسیل کامل تولید برق دست پیدا کند چراکه باد همیشه نمی وزد و مزارع بادی گاهی برای روال جاری تعمیرات و نگهداری خاموش می شوند. همین درصد را باید در زمینه محدودیت های شبکه توزیع برق نیز محاسبه کرد. به این معنی که شبکه بیشتر از میزان برقی که قادر به مدیریت آن است نمی تواند از مزارع بادی برق دریافت کند. در این شرایط به عنوان مثال، مدیران چندین توربین را خاموش می کنند.
همان طور که پیش از این گفته شد، 30% در واقع بهره وری خوبی برای توربین ها است. در مقایسه با توربین های بادی، پروژه های خورشیدی دارای میانگین بهره وری 20% هستند و تأسیسات تولید برق با سوخت فسیلی به طور متوسط با 40 تا 60% ظرفیت کامل خود کار می کنند.
اگر میانگین پتانسیل توربین بادی (2 مگاوات) را در 30% کارایی انرژی سالانه و 8760 ساعت یک سال ضرب کنید به تخمین ساویر از مگاوات-ساعت تولید سالانه انرژی هر توربین می رسید(5265 مگاوات ساعت یا 0.005265 تراوات-ساعت).
بسته به اندازه توربین (توربین های بزرگ تر برق بیشتری تولید می کند) شاید به تعداد توربین کمتری نیاز داشته باشیم. اگر فقط از توربین های با بهره وری خیلی بالا استفاده کنیم(آنهایی که 4 مگاوات برق در 40% ظرفیت شان تولید می کنند). به این ترتیب در حدود 1.49 میلیون توربین، قادر به تأمین برق مصرفی جهان خواهند بود.
به خاطر پیشرفت های انجام شده در فناوری توربین بادی، هزینه به کارگیری انرژی بادی نسبت به دهه 1980 به میزان 90% کاهش یافته است. امروزه می توان توربین های بادی بلندتر و بزرگ تری ساخت و برق بیشتری نسبت به سال های قبل تولید کرد. مزارع بادی دور از ساحل که در آن توربین ها به جای خشکی در اقیانوس نصب می شوند، می توانند سه برابر توربین های ساحلی برق تولید کنند. چون که در دریا نسبت به زمین باد بیشتری می وزد. توافق برای نصب میلیون ها توربین در سطح جهانی پروژه غیر ممکنی است. حتی با وجود این که هزینه ها کاهش قابل ملاحظه ای پیدا کرده اند ولی کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی همیشه هدفی ارزشمند به شمار می رود.

Print
272 رتبه بندی این مطلب:
بدون رتبه

SuperUser AccountSuperUser Account

سایر نوشته ها توسط SuperUser Account
تماس با نویسنده

نوشتن یک نظر

افزودن نظر

x
دی ان ان