26 فوريه 2008
انرژی حاصل از باد در تولید برق از جمله روش های رو به رشد سریع است
این صنعت در صدد تامین منابع مالی و فن آوری برای موفقیت های بزرگتر است
آغاز متن
واشنگتن – پیشرفت های مهندسی باعث گردیده که انرژی باد به یکی از روش های سریعاً رو به رشد تولید برق تبدیل شود. امروزه توربین های چندین مگاواتی تولید برق در سواحل، شروع به رقابت با منابع سنتی تولید انرژی نموده است. اما مشکلات این صنعت همچنان باقی است.
صنعت انرژی باد در ایالات متحده، به عنوان بهترین بازار برای نیروی بادی با 5.2 گیگاوات ظرفیت نصب شده تولید انرژی باد در سال 2007 (هر گیگاوات معادل یک میلیون وات) محسوب می شود. در مراتب بعدی اسپانیا (با 3.5 گیگاوات) و چین (با 3.3 گیگاوات) قرار دارند. با این حال، این منبع انرژی نو با موانع رشد آن که عواملی اقتصادی، جغرافیائی و صنعتی می باشند روبرو است.
راندال سوئیشر، مدیر اجرائی انجمن انرژی باد آمریکا (AWEA)(1) به America.gov گفت: از لحاظ اقتصادی، "عامل کلیدی در حفظ شتاب این صنعت گسترش معافیت های مالیاتی بر تولیدات وابسته به انرژی باد است که باید انجام گیرد و من مطمئن هستم که انجام خواهد گرفت. اما تا زمانیکه این امر صورت گیرد برای ما تمرکز بر یک سری از مسائل دیگر که در دراز مدت مهم خواهند بود، سخت می شود."
معافیت مالیاتی بر تولیدات، یک مالیات فدرال است که در سال 1992 برای تشویق تولید انرژی حاصل از باد در مقیاس بزرگ، برقرار گشت. سوئیشر گفت که کنگره در مدت ده سال باعث منقضی شدن این بخشودگی مالیاتی برای سه بار شد و موجب ایجاد مانع برای شرکت های ایالات متحده و بین المللی در زمینه سرمایه گذاری در بخش تولید وسایل انرژی باد شد.
وی اضافه نمود که AWEA " تا حد ممکن به دنبال طولانی تر کردن معافیت مالیاتی برای حداقل پنج سال و در صورت ممکن تا ده سال است."
یک معافیت مالیاتی پایدارتر موجب رشد نهضت در حال رشد تولید کنندگان توربین های بادی و اجزاء آن از اروپا و دیگر مناطق در بازار موفق آمریکا خواهد شد. اروپا با تولید 56.5 گیگاوات بیشترین میزان تولید برق از توربین های بادی را در اختیار داشت، ولی از سال 2005 ایالات متحده در مقام بزرگترین بازار توربین های بادی قرار گرفته است.
سوئیشر گفت: "تولید کنندگان اروپائی می دانند اگر آنها بخواهند به رشد فعالیت خود ادامه دهند، آنان نیازمند مشارکت در بازار ایالات متحده هستند. برای رقابت از لحاظ هزینه تولید با شرکتی مانند جنرال الکتریک، آنان باید در این کشور تولید کنند و نه اینکه نیاز های خود را از اروپا وارد نمایند."
فن آوری تولید نیرو از باد
انرژی باد در سطح مصارف عمومی عمدتاً به وسیله توربین های عظیم سه پره ای که بر بالای یک برج بلند قرار دارد و بر عکس پنکه عمل می کند، تولید می شود. برخلاف پنکه که انرژی برق را برای تولید باد استفاده می کند، توربین ها با استفاده از باد برق ایجاد می کنند.
باد پره ها را به حرکت در می آورد و پره ها با چرخاندن یک محور که به مولد وصل است، برق تولید می کند. توربین های در مقیاس صنعتی می توانند تا 2.5 مگاوات برق تولید کنند. در خانه ها، دیش های مخابراتی و پمپ های آب از توربین های کوچک تر که کمتر از 50 کیلووات برق تولید می کنند، استفاده می شود.
در سال های دهه 1980 طول قسمت چرخنده (پره ها و محور) به طور متوسط 20 متر بود. امروزه، طول قسمت چرخنده می تواند تا 90 متر باشد.
مایک رابینسون، مدیر گروه تحقیق و توسعه در آزمایشگاه ملی انرژی های تجدید پذیر (NREL)(2) مرکز ملی فن آوری باد به America.gov گفت: "این مهم است زیرا اگر شما طول پره را دو برابر کنید چهار برابر انرژی به دست می آورید."
پیشرفت های فن آوری و افزایش ابعاد ماشین تولید برق از انرژی باد، رقابت با مولدهای جدید تولید برق با سوخت گازی یا زغال سنگ را، در صورتیکه معافیت های مالیاتی بر قرار باشد، ممکن می سازد.
رابینسون گفت: "هنگامی که به فن آوری 20 سال قبل در تولید انرژی باد نگاه می کنیم، هزینه هر کیلووات ساعت برق 30 تا 40 سنت بود، در حالیکه اکنون به راحتی به 5 تا 6 سنت کاهش یافته است."
مگاواتهای متحرک
در مجتمع های تولید انرژی باد و یا مزرعه باد، چندین توربین متصل به یکدیگر برق تولید می کنند و سپس برق تولید شده از طریق خطوط انتقال به مراکز مصرف منتقل می شود. این خطوط یکی از بزرگترین مشکلات این صنعت است.
رابینسون گفت که در ایالات متحده 70 تا 80 درصد تقاضای برق در فاصله 161 کیلومتری سواحل شرقی و غربی و دریاچه های بزرگ قرار دارد.
وی اضافه نمود: " تمامی شهرهای بزرگ در این محدوده قرار دارند، در حالیکه شما انرژی الکتریکی پاکیزه را در میانه کشور تولید می کنید، ولی مجبور به انتقال آن به این سواحل هستید. این بحث انتقال نیرو است و این موضوع در حال تبدیل شدن به مشکلی سختی است که باید حل شود."
ساختن خطوط جدید انتقال نیرو پرهزینه است و عبور سیستم سراسری انتقال نیروی از ایالت ها مستلزم مراحل پیچیده کسب مجوز از هر ایا لتی است که تحت تاثیر این خطوط قرار می گیرند.
الویت های تحقیقاتی
در NREL، آزمایشگاه انرژی تجدید پذیرو تحقیقات و کارآئی انرژی در وزارت انرژی، از جمله الویت های مورد نظر ساخت توربین های بادی با ضریب اطمینان بیشتر است.
رابینسون گفت: "ما می خواهیم توربین های بادی مشابه یخچال درست کنیم، شما یکی بخرید، آن را در خانه خود بگذارید، از آن برای مدت 15 تا 20 سال استفاده کنید، و درباره آن فکر نکنید. مقدار زیادی از توسعه فن آوری ما بر روی بهبود چرخه حرکت توربین، نیروی الکترونیک، پروانه ها، سیستم کنترل – و تمامی چیزهائی متمرکز است که برای ایجاد یک تکنولوژی قوی مورد نیاز می باشد.
وی افزود، اکثر ماشین ها در حدود 98 درصد مدت زمان در حال کار کردن هستند و این به این معنی است که هزینه کارکرد و نگهداری ماشین ها قریب به یک چهارم تا نیم سنت از 5 سنت هزینه در هر کیلووات نیروی تولیدی از باد است.
رابینسون بیان داشت: " این میزان مبلغ زیادی نیست، ولی هزینه کارکرد سیستم هزینه ای است که ما فکر می کنیم قادر به کاهش آن هستیم."
وی اظهار داشت: "الویت دیگر کاهش هزینه های سرمایه ای ماشین است—"آنرا ارزان کنید و این کمی سخت تر است." تولید یک ماشین ارزان تر به معنی سبک تر کردن وزن آن و ناچاراً به لحاظ دینامیکی بهترکردن آن است.
رابینسون توضیح داد: "اگر شما وسیله واقعاً سخت و محکمی بسازید و آن را در معرض باد شدید قرار دهید، مشکلی برای آن به وجود نخواهد آمد، اما اگر به خاطر سبکی از انعطاف برخوردار باشد، در اثر باد تکان می خورد و خم خواهد شد، در این حالت شما نیاز به روش های پیشرفته کنترل و مهندسی برای کاهش" اثرات باد دارید. راه حل این مسئله ایجاد تعادل بین وزن و سیستم های پیشرفته کنترل برای رسیدن به کمترین هزینه است.
در تمامی کارهای انرژی بادی، مهندسین NREL با دانشمندان دیگر در جهان – دانمارک، آلمان، هلند و اسپانیا، همکاری می کنند.
رابینسون گفت: "تمرکز فن آوری انرژی باد متکی بر توسعه بین المللی است. دانشمندان و مهندسین در زمینه های معادلات و فن آوری با یکدیگر همکاری دارند و همه ما در اجرای آنچه که بتوانیم برای بهبود فن آوری و کاهش هزینه ها انجام دهیم، با یکدیگر همکاری می کنیم ."
اطلاعات بیشتر درباره فن آوری باد در تارنمای آزمایشگاه ملی انرژی های تجدید پذیر در دسترس است.
اطلاعات بیشتر درباره انرژی باد در تارنمای برنامه انرژی تجدید شونده و کارآئی انرژی در دسترس است.
اطلاعات بیشتر در باره انجمن انرژی باد آمریکا در تارنمای این سازمان در دسترس است.
1. American Wind Energy Association (AWEA)
2. National Renewable Energy Laboratory’s (NREL)
پايان متن
اين تارنما توسط دفتر برنامه های اطلاعات بين المللی وابسته به وزارت امور خارجه ايالات متحده منتشر می شود.
پيوند با ساير تارنماها نبايد به منزله تاييد نظرات ذکر شده در آنها تعبير گردد.
