کم یا غیر مستحکم ہوا کی رفتار والے علاقوں میں ونڈ ٹربائنز کی بجلی پیدا کرنے کی کارکردگی کیا ہے؟

یہ ایک بہت اچھا سوال ہے اور ونڈ پاور انڈسٹری کو اپنی مارکیٹ کو بڑھانے میں درپیش بنیادی چیلنجوں میں سے ایک ہے۔ سیدھے الفاظ میں، کم یا غیر مستحکم ہوا کی رفتار والے علاقوں میں، روایتی ونڈ ٹربائنز کی بجلی پیدا کرنے کی کارکردگی میں یقیناً نمایاں کمی واقع ہوتی ہے، لیکن ہدف تکنیکی اختراعات اور مجموعی حل کے سلسلے کے ذریعے، اقتصادی طور پر قابل عمل ترقی پہلے ہی حاصل کی جا سکتی ہے۔

ذیل میں کئی تفصیلی وضاحتیں ہیں:
1، چیلنج: کارکردگی کیوں کم ہوتی ہے؟

ہوا کی رفتار اور طاقت کے درمیان کیوبک تعلق: ونڈ ٹربائن کی آؤٹ پٹ پاور ہوا کی رفتار کے مکعب کے براہ راست متناسب ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ اگر ہوا کی رفتار نصف تک کم ہو جائے تو نظریاتی طور پر بجلی کی پیداوار اصل کے 1/8 تک کم ہو جائے گی۔ اس لیے ہوا کی کم رفتار بجلی کی پیداوار کے لیے تباہ کن ہے۔

ہوا کی رفتار کی حد میں کمی: روایتی ونڈ ٹربائنز میں "ہوا کی رفتار میں کمی" ہوتی ہے (عام طور پر 3-4 میٹر فی سیکنڈ)، جس کے نیچے ٹربائن بجلی پیدا کرنا شروع نہیں کر سکتی۔

ہوا کی غیر مستحکم رفتار: ہوا کی رفتار میں متواتر اتار چڑھاو ونڈ ٹربائن کے بار بار سٹاپ، یاؤ اور پچ میں تبدیلی کا باعث بن سکتا ہے، جس سے نہ صرف مکینیکل نقصانات میں اضافہ ہوتا ہے بلکہ زیادہ سے زیادہ طاقت کے منحنی خطوط پر مستحکم طور پر کام نہیں کر سکتا، جس کے نتیجے میں مجموعی صلاحیت کا استعمال کم ہوتا ہے۔

زیادہ ہنگامہ خیزی کی شدت: غیر مستحکم ہوائیں اکثر تیز ہنگامہ خیزی کے ساتھ چلتی ہیں، جس سے پنکھے پر بوجھ بڑھ جاتا ہے۔ حفاظت کو یقینی بنانے کے لیے، بعض اوقات پاور آپریشن کو کم کرنا یا بند کرنا ضروری ہوتا ہے۔

2، حل: ہوا کی کم رفتار/غیر مستحکم علاقوں میں بجلی پیدا کرنے کی کارکردگی کو کیسے بہتر بنایا جائے؟

ان چیلنجوں کے جواب میں، جدید ونڈ پاور ٹیکنالوجی، خاص طور پر کم رفتار ونڈ ٹربائنز نے بالغ حل تیار کیے ہیں:

1. جھاڑو لگانے کے علاقے میں اضافہ کریں:

بلیڈ کو بڑھانا: یہ سب سے سیدھا اور موثر طریقہ ہے۔ لمبے بلیڈ زیادہ ہوا کی توانائی حاصل کر سکتے ہیں اور ہوا کی کم رفتار پر بھی جنریٹر کو چلانے کے لیے کافی ٹارک پیدا کر سکتے ہیں۔ جدید کم رفتار پرستاروں کا امپیلر قطر بڑا اور بڑا ہوتا جا رہا ہے۔

ایروڈینامک ڈیزائن کو بہتر بنائیں: ہوا سے توانائی حاصل کرنے کی کارکردگی کو بڑھانے کے لیے مزید جدید ایئر فوائل اور بلیڈ کی شکلیں اختیار کریں۔

2. ہوا کی رفتار اور درجہ بند ہوا کی رفتار میں کٹوتی کو کم کریں:

کنٹرول کی حکمت عملی اور جنریٹر کے ڈیزائن کو بہتر بنا کر، ہوا کی رفتار میں کمی کو 2-2.5 میٹر فی سیکنڈ یا اس سے بھی کم کیا جا سکتا ہے۔

ونڈ ٹربائن کو ہوا کی کم رفتار پر ریٹیڈ پاور تک پہنچنے کے قابل بنانے کے لیے 'ریٹیڈ ہوا کی رفتار' (ہوا کی رفتار جو پوری طاقت تک پہنچتی ہے) کو کم کریں۔

3. ٹاور کی اونچائی بڑھائیں:

ہوا کی رفتار اونچائی (ونڈ شیئر اثر) کے ساتھ بڑھتی ہے۔ ایک اونچے ٹاور کا استعمال کرتے ہوئے، حب کو ہوا کی تیز رفتار کے ساتھ زیادہ اور زیادہ مستحکم اونچائی پر رکھا جا سکتا ہے، جس سے بجلی کی پیداوار میں نمایاں اضافہ ہوتا ہے۔

4. اعلی درجے کی ذہین کنٹرول ٹیکنالوجی:

ذہین پچ اور ٹارک کنٹرول: ہوا کی فوری رفتار کی بنیاد پر بلیڈ اینگل اور جنریٹر ٹارک کو درست طریقے سے ایڈجسٹ کریں، توانائی کی گرفت کو زیادہ سے زیادہ کریں، اور غیر مستحکم ہوا کی وجہ سے ہونے والے بوجھ کو کم کریں۔

پیش گوئی کرنے والا کنٹرول: LiDAR کے ساتھ مل کر ہوا کی رفتار کو متوقع طور پر ماپنا، پنکھے کی حالت کو پہلے سے ایڈجسٹ کرنا، پاور آؤٹ پٹ کو ہموار کرنا اور مکینیکل جھٹکا کم کرنا۔

ونڈ فارمز کا مشترکہ کنٹرول: پورے ونڈ فارم میں ونڈ ٹربائنز کے آپریشن کی حکمت عملی کو بہتر بنائیں، ویک کے اثرات کو کم کریں، اور پوری سائٹ کی کل بجلی کی پیداوار میں اضافہ کریں۔

5. ہوا کے مخصوص حالات کے لیے موزوں ماڈل ڈیزائن:

زیادہ ہنگامہ خیز اور پیچیدہ خطوں (جیسے پہاڑی علاقے) کے ساتھ ہوا کے میدانوں کے لیے بہتر ونڈ ٹربائنز ڈیزائن کریں جو زیادہ پیچیدہ بوجھ کو برداشت کر سکیں اور موثر آپریشن کو برقرار رکھ سکیں۔

3، جامع اثر اور پیمائش کے اشارے

مندرجہ بالا اصلاح کے بعد، جدید کم رفتار ونڈ ٹربائنز کے سالانہ مساوی مکمل آپریٹنگ اوقات کم ہوا کی رفتار والے علاقوں میں 2000 گھنٹے سے زیادہ تک پہنچ سکتے ہیں (جیسے کہ ہوا کی اوسط سالانہ رفتار 5.5-6.5 میٹر فی سیکنڈ)، جس کی اقتصادی ترقی کی قدر ہوتی ہے۔ روایتی تیز ہوا کی رفتار والے علاقوں میں (8 میٹر فی سیکنڈ سے زیادہ سالانہ ہوا کی رفتار کے ساتھ)، یہ تعداد 3000-4000 گھنٹے کے درمیان ہو سکتی ہے۔

کلیدی پیمائش کا اشارہ - بجلی کی سطحی قیمت (LCOE):
حتمی تشخیص کا معیار صرف 'کارکردگی' نہیں ہے، بلکہ بجلی کی پیداوار کی لاگت ہے۔ مندرجہ بالا ٹیکنالوجی کے ذریعے، اگرچہ ایک یونٹ (خاص طور پر بلیڈ اور ٹاور) کی لاگت میں اضافہ ہو سکتا ہے، لیکن اس سے ہوا کی رفتار کم ہونے والے علاقوں میں بجلی کی پیداوار میں نمایاں اضافہ ہوتا ہے، اس طرح فی کلو واٹ فی گھنٹہ بجلی کی لیولائزڈ لاگت کم ہوتی ہے، جس سے مجموعی طور پر پراجیکٹ کو سرمایہ کاری پر منافع حاصل ہوتا ہے۔

4، مستقبل کے رجحانات

بڑا اور اپنی مرضی کے مطابق: ونڈ ٹربائنز بڑے بلیڈ ڈائی میٹرز اور اونچے ٹاور ڈھانچے کی طرف ترقی کرتی رہتی ہیں، اور ہوا کے وسائل کے مختلف علاقوں کے لیے انتہائی حسب ضرورت حل فراہم کرتی ہیں۔

توانائی کے ذخیرے کے ساتھ مل کر: ہوا کی غیر مستحکم رفتار والے علاقوں کے لیے، "ونڈ پاور + انرجی اسٹوریج" (جیسے بیٹری انرجی اسٹوریج) آؤٹ پٹ کو ہموار کرنے، گرڈ فریکوئنسی ریگولیشن میں حصہ لینے، بجلی کے معیار کو بہتر بنانے، اور زیادہ دوستانہ گرڈ کنکشن حاصل کرنے کے لیے ایک معیاری ترتیب بن جائے گی۔

تقسیم شدہ اور کمیونٹی ونڈ پاور: ایسے علاقوں میں جہاں ہوا کی رفتار کم ہے لیکن بجلی کے بوجھ کے قریب ہے (جیسے کہ چین کے وسطی اور جنوب مشرقی علاقے)، ایک یا کئی کم ہوا کی رفتار والی ونڈ ٹربائنیں لگانے سے براہ راست پارک یا کمیونٹی کو بجلی فراہم کی جا سکتی ہے، ٹرانسمیشن کے نقصانات کو کم کرتے ہیں، اور اس کے معاشی فوائد واضح ہو رہے ہیں۔

خلاصہ

کم یا غیر مستحکم ہوا کی رفتار والے علاقوں میں، روایتی معیاری ونڈ ٹربائنز کی بجلی پیدا کرنے کی کارکردگی واقعی مثالی نہیں ہے۔ تاہم، خاص طور پر ڈیزائن کی گئی جدید ہوا کی کم رفتار ونڈ ٹربائنز ٹیکنالوجی کی ایک سیریز کے ذریعے ہوا کی توانائی کو مؤثر طریقے سے حاصل کرنے میں کامیاب ہوئی ہیں جیسے کہ ایروڈائنامک آپٹیمائزیشن، ذہین کنٹرول، اور سائز اور اونچائی میں اضافہ، ہوا کے وسائل کو تبدیل کرنا جو پہلے اقتصادی طور پر قابل عمل بجلی میں ترقی کے لیے قابل قدر نہیں تھے۔ لہذا، ان خطوں میں "بجلی کی پیداوار کی کارکردگی" تکنیکی چیلنج سے جامع تکنیکی حل کے ذریعے اصلاح کے مسئلے کی طرف منتقل ہو گئی ہے، اور یہ عالمی ونڈ پاور کی ترقی کے لیے ایک اہم ترقی کی منڈی بن گئی ہے۔