به گزارش خبرگزاری ایمنا و به نقل از وزارت نیرو (پاون)، انرژی را شاید بتوان مهم‌ترین رکن و شاخص توسعه یک کشور دانست. انرژی صنعت را به حرکت درمی‌آورد و اقتصاد را توسعه می‌دهد، به همین دلیل جست‌وجو برای یافتن منابع انرژی برای جوامع یک چالش است. این موضوع وقتی پررنگ‌تر می‌شود که یکی از منابع عمده انرژی یعنی سوخت‌های فسیلی دارای عواقب و پیامدهایی باشد که قابل جبران یا تحمل نباشد. تغییرات اقلیم و آلاینده‌های آب و هوا ناشی از مصرف سوخت‌های فسیلی به اندازه‌ای در زندگی انسان‌ها تأثیرگذار شده است که ادامه روند فعلی در مصرف سوخت‌های فسیلی امکان‌پذیر نیست.

انرژی‌های تجدیدپذیر به منابعی از انرژی گفته می‌شود که در محدوده عمر انسان قابل بازیابی و نو شدن هستند و می‌توانند در تأمین انرژی بسیار کمک‌کننده باشند. گرچه هر تغییری که انسان در طبیعت ایجاد می‌کند دارای پیامدهایی است، اما انرژی‌های تجدیدپذیر، حداقل تأثیرات منفی را دارند و تنها امید صنعت انرژی برای آینده است. انرژی‌های تجدیدپذیر انواع مختلفی دارد که شامل انرژی خورشیدی، بادی، آبی، امواج دریا، زیست‌توده و زمین‌گرمایی است و اگر با دقت بیشتری به این دسته‌بندی نگاه کنیم متوجه می‌شویم که منشأ تمام اینها در واقع همان خورشید است.

توربین‌های بادی

هر جسمی که در حال حرکت باشد دارای گونه‌ای از انرژی است که آن را انرژی جنبشی می‌نامند. جریان هوا نیز دارای انرژی جنبشی است و با توجه به حجم عظیم هوایی که اطراف ما است، می‌توان تصور کرد که چه مقدار انرژی بادی وجود دارد. توربین‌های بادی، وسایلی هستند که می‌توانند با شکل هندسی خاص خود، این انرژی را دریافت و به انرژی مکانیکی تبدیل کنند. آسیاب‌های بادی که در گذشته‌های دور مورد استفاده بودند، در واقع توربین‌های بادی هستند که انرژی تولیدی آن‌ها صرف کارهایی همچون آسیاب گندم یا برش چوب می‌شده است. باید بر این نکته تاکید کرد که اولین توربین‌های بادی (دارای مستند تاریخی) متعلق به ایرانیان باستان بوده که نمونه‌هایی از آن در منطقه سیستان موجود است.

توربین‌های بادی دارای ساختارها و شکل‌های مختلفی هستند، اما همه در اجزایی که دارند، مشابه هستند. در توربین‌های بادی، پره‌ها با دارا بودن شکل آیرودینامیکی خاص، وظیفه دریافت انرژی از جریان هوا را بر عهده دارند. توربین‌های بادی می‌توانند دو یا چند پره داشته باشند. پره‌ها در نهایت در قطعه‌ای به نام هاب به هم می‌پیوندند و این انرژی را به محور اصلی منتقل می‌کنند. این انرژی در نهایتاً به یک ژنراتور داده می‌شود تا بتوان از آن برق دریافت کرد.

در نمونه‌های نیروگاهی (با توان چند مگاوات) این محور دورانی دارای سرعت کمی است و معمولاً به صورت مستقیم قابل اتصال به ژنراتور (که دارای سرعت دوران بالایی است) نیست، بنابراین متداول است که سرعت دوران محور از طریق یک جعبه دنده افزایش داده و انطباق سرعت‌ها انجام شود.

با پیشرفت فناوری و به دلیل هزینه فراوان جعبه دنده‌های بزرگ، ژنراتورهای خاصی طراحی شده‌اند که دارای سرعت کاری کمی هستند و در نتیجه دیگر نیازی به جعبه دنده ندارند. به علت تغییر سرعت دوران توربین ناشی از تغییر سرعت وزش باد، لازم است برق تولید شده توسط ژنراتور برای تزریق به شبکه و رسیدن به فرکانس آن (۵۰ هرتز) تنظیم و تثبیت شود. به همین منظور در توربین‌های بادی یک کانورتور و ترانس نیز قرار داده می‌شود.

از آنجا که جهت و مقدار وزش باد طی زمان ثابت نیست، لازم است اجزای متعدد دیگری همچون سیستم تغییر جهت توربین، سیستم تغییر زاویه پره‌ها، سیستم اندازه‌گیری شرایط باد و سیستم کنترل مرکزی نیز به مجموعه اضافه شود.

انرژی بادی در ایران

اولین سابقه استفاده از انرژی باد برای تولید برق در ایران به دهه ۷۰ شمسی برمی‌گردد که در آن زمان توربین‌های بادی با توان ۶۶۰ کیلووات در منطقه منجیل و بینالود نصب شد. پس از آن، روند پیشرفت بسیار کند بود، اما اکنون با توجه ویژه اسناد بالادستی و وزارت نیرو، فرایند طراحی، تولید و نصب توربین‌های بادی در ایران سرعت گرفته است.

هم‌اکنون توربین بادی ملی ۲ مگاوات در پژوهشگاه نیرو طراحی شده است. توربین بادی ۲.۵ مگاوات در شرکت مپنا تولید می‌شود و آخرین نیروگاه بادی نیز با ظرفیت ۵۰ مگاوات در منطقه میل نادر استان سیستان و بلوچستان خرداد ۱۴۰۳ به بهره برداری رسید.

مطابق آمار سازمان انرژی‌های تجدیدپذیر و بهره‌وری انرژی برق (ساتبا)، هم‌اکنون ۳۶۶ مگاوات برق از طریق توربین‌های بادی در ایران تولید می‌شود.