ما هي سيناريوهات استخدام توربينات الرياح الصغيرة والمتوسطة الحجم؟

تتمتع توربينات الرياح الصغيرة والمتوسطة الحجم (والتي يُقصد بها عادةً توربينات الرياح ذات القدرة المقدرة الأقل من 100 كيلوواط) بقيمة تطبيقية واسعة في مختلف السيناريوهات نظرًا لمرونتها وقابليتها للتكيف. فيما يلي تحليل لأهم سيناريوهات استخدامها وخصائصها:

1- سيناريو إمداد الطاقة خارج الشبكة
كهربة المناطق الريفية
الأهداف القابلة للتطبيق: المناطق الجبلية والجزر والمناطق الرعوية وما إلى ذلك التي لا تغطيها شبكة الكهرباء.
المزايا: عند دمجها مع أنظمة تخزين الطاقة (مثل البطاريات)، يمكنها أن تحل محل مولدات الديزل، وتقلل من تكاليف نقل الوقود والتلوث.
دراسة حالة: عائلة راعية مراعي منغولية، شبكة كهربائية صغيرة في جزيرة بالمحيط الهادئ.
المرافق المتنقلة أو المؤقتة
السيناريوهات القابلة للتطبيق: محطات البحث العلمي، مواقع البناء، المواقع العسكرية، إلخ.
الميزات: التصميم المعياري يسهل النقل والنشر السريع، ويدعم أنظمة الطاقة الشمسية والرياح التكميلية.
2- سيناريو الطاقة الموزعة المتصلة بالشبكة
مجمع صناعي وتجاري
التطبيق: التركيب على أسطح المباني أو المساحات المفتوحة للمصانع والمزارع والمدارس وما إلى ذلك، لتكملة إمدادات الطاقة للشبكة.
الاقتصاد: خفض فواتير الكهرباء من خلال نموذج "الاستخدام الذاتي، وربط شبكة الكهرباء الفائضة".
شبكة كهربائية صغيرة مجتمعية
حل تعاوني: الجمع بين الخلايا الكهروضوئية وتخزين الطاقة لتعزيز مرونة الطاقة المجتمعية، وهو حل مناسب بشكل خاص للمناطق المعرضة للرياح.
3- سيناريوهات وظيفية خاصة
مصدر الطاقة لمحطات الاتصالات الأساسية
المتطلبات: توفير طاقة مستقرة لأبراج الاتصالات ومحطات الأرصاد الجوية وما إلى ذلك في المناطق النائية، وتقليل وتيرة الصيانة.
الطرق والمرافق العامة
التطبيق: مصدر طاقة لأضواء الشوارع وإشارات المرور، بالإضافة إلى مراوح صغيرة لتقليل الحمل الكهربائي البلدي.
المعدات البحرية والمائية
الحالة: يتطلب تزويد العوامات ومنصات الاستزراع المائي البحرية بالطاقة تصميمًا مقاومًا للتآكل.
4- عمليات الإنقاذ في حالات الطوارئ والكوارث
استعادة الطاقة بعد الكوارث: نشر الطاقة بسرعة إلى الملاجئ المؤقتة والنقاط الطبية، وهو أمر أكثر استدامة من المولدات التقليدية.
5- الأغراض التعليمية والبحثية
عرض توضيحي تعليمي: يستخدم لنشر علوم الطاقة الجديدة أو في مختبرات الجامعات لتوضيح مبدأ تحويل طاقة الرياح.
الاختبارات الفنية: التحقق من صحة تصميمات الشفرات الجديدة أو خوارزميات التحكم على نطاق صغير ومتوسط.
القيود واقتراحات الاختيار
متطلبات موارد الرياح: يجب أن يكون متوسط ​​سرعة الرياح السنوية ≥ 4 م/ث (أعلى من منطقة الرياح من الفئة الثالثة).
التكيف البيئي: يُعدّ الطراز منخفض الضوضاء مناسبًا للمناطق السكنية ومصممًا لتحمل الأعاصير على طول الساحل.
الاقتصاد: الاستثمار الأولي مرتفع نسبياً، لكن التكلفة خلال فترة العمر (20 عاماً) أقل من تكلفة محرك الديزل.