ما هو الارتفاع النموذجي لتوربينات الرياح؟

1. توربينات الرياح البرية

الارتفاع الشائع: من 50 متراً إلى 150 متراً.

الوحدات الصغيرة (<100 كيلوواط): عادة ما يكون ارتفاع البرج 30-50 مترًا.

الوحدات متوسطة الحجم (100 كيلوواط - 3 ميجاواط): يبلغ الارتفاع الرئيسي 80-120 مترًا.

الوحدات واسعة النطاق (>3 ميغاواط): مع التقدم التكنولوجي، يمكن للجيل الجديد من الوحدات أن يصل إلى ارتفاعات تتراوح بين 120 و160 مترًا، أو حتى أعلى (مثل "البرج الهجين" أو تصميمات الأبراج المرنة).

2. توربينات الرياح البحرية

الارتفاع الشائع: من 80 متراً إلى أكثر من 150 متراً (من مستوى سطح البحر إلى محور العجلة).

بسبب سرعات الرياح البحرية الأعلى والأكثر استقرارًا، وقدرات الوحدات الأكبر (5-15 ميجاوات فأكثر)، وارتفاعات الأبراج التي تتجاوز عادةً 100 متر، وأطوال الشفرات، يمكن أن يصل الارتفاع الإجمالي إلى 200-250 مترًا أو أكثر.

3. العوامل الرئيسية المؤثرة على الطول

موارد الرياح: تكون سرعات الرياح في المرتفعات العالية أكبر وأكثر استقرارًا، بينما تتطلب المناطق ذات سرعات الرياح المنخفضة أبراجًا أعلى لالتقاط المزيد من الطاقة.

طول الشفرة: بالنسبة للوحدات عالية الطاقة المجهزة بشفرات أطول، يلزم وجود برج أعلى لمنع الشفرات من ملامسة الأرض.

التكنولوجيا والمواد: تسمح تقنيات مثل ألياف الكربون والأبراج الهجينة ببناء هياكل دعم أطول وأخف وزناً.

اللوائح والبيئة: يجب مراعاة القيود المفروضة على الطيران، وتأثيرات المناظر الطبيعية، والحماية البيئية.

4. اتجاهات التنمية

زيادة الارتفاع: من أجل تحسين كفاءة توليد الطاقة، تميل تصميمات الوحدات الجديدة إلى أن تكون "أعلى وأكبر"، وقد تجاوز ارتفاع بعض أبراج المشاريع البرية 200 متر (مثل مشروع "Max Bögl" الألماني).

طاقة الرياح البحرية العائمة: يسمح أساس المنصة بتركيب توربينات الرياح في المياه العميقة، وقد يزداد ارتفاع المحور بشكل أكبر.

مثال مرجعي

وحدة نموذجية برية بقدرة 2-3 ميغاواط: يبلغ طول البرج حوالي 80-100 متر، ويبلغ طول الشفرة 40-60 متر، ويبلغ الارتفاع الإجمالي 120-160 متر.

وحدة بحرية بقدرة 10 ميجاوات: يبلغ طول البرج حوالي 100-120 مترًا، وتتجاوز الشفرات 80 مترًا، ويبلغ الارتفاع الإجمالي ما يقرب من 200 متر.

ملخص

يتطلب تحديد ارتفاع توربينات الرياح مراعاة ظروف الرياح والتكنولوجيا والتكلفة والعوامل البيئية بشكل شامل. تتجه توربينات الرياح الحديثة نحو الارتفاعات العالية لتحسين كفاءتها. ويجب تحديد الارتفاع الأمثل بناءً على اختيار موقع المشروع وتصميم نموذج الطائرة.