زوميت/ انرژي بادي مزايايي فراواني دارد و بههمين دليل يکي از سريعترين رشدها را نيز در بين منابع انرژيهاي تجديد پذير جهان دارد.
براي ادامه توسعهي انساني، ما در نهايت بايد منابع انرژي تجديدپذير يا عملا پايانناپذيري پيدا کنيم. حتي اگر تصور کنيد که ذخيرهي نفت و گاز و ذغال سنگي براي صد يا هزار سال داريم، باز هم نميتوان به آن اکتفا کرد. بهجز پيدا کردن راهي که بتوانيم بدون گرم شدن کرهي زمين اين منابع انرژي را بسوزانيم، بعد از تخليهي اين منابع چه اتفاقي ميافتد؟
حتي ظاهرا منبع انرژي پايانناپذيري مانند فيوژن (همجوشي هستهاي) مقادير بسيار بالايي حرارت زايد، توليد ميکند. اين گرماي اضافي بهاندازهاي است که ميتواند روي اکوسيستم و موجودات زنده تاثيراتي مضري داشته باشد. در واقع، ما انسانها مشغول انجام يک آزمايش زيستي/شيميايي در سراسر جهان هستيم و فرزندان ما، احتمالا همان سوژههاي آزمايش هستند.
عادتهاي کنوني مصرف انرژي ما، سيارهاي کاملا متفاوت را نسبت بهچيزي که خودمان ميشناختيم، براي فرزندان ما و نسلهاي بعد به ميراث مي گذارد. اکنون در دورهاي هستيم که عصر تغييرات اقليمي لقب گرفته و شايد همين حالا که اين مطلب را ميخوانيد، حتما گرمايي را تحمل ميکنيد که در طول عمرتان بيسابقه بوده، اينها اولين موجهاي گرماي ناشي از انفجارِ انتشار گازهاي گلخانهاي به جو کره زمين هستند.
يکي از حوزههايي که سرمايهگذاري در آن ميتواند، فرداي سيارهي زمين را نجات دهد، منابع انرژي تجديد پذير است. در اين مطلب به انرژي بادي ميپردازيم. باد، شکلي از انرژي خورشيدي است که از گرم شدن نابرابر سطح زمين در اثر تابش خورشيد بهوجود ميآيد، بههمين جهت، تا زماني که خورشيد ميتابد، باد هم ميوزد!
باد، مدت طولاني است که در خدمت انسانها است. از زمانهاي دور، انسانها انرژي باد را مهار کردهاند. قايقهاي بادباني بيش از ۷ هزار سال قبل طول رودخانه نيل در مصر را طي ميکردند، آسيابهاي بادي ساده در چين، آب را پمپاژ ميکردند، در حالي که آسيابهاي بادي عمود محور، براي خُرد کردن دانههاي غله و گندم در ايران و خاورميانه مورد استفاده قرار ميگرفتند. احتمالا ايرانيان باستان، از ماهرترين و مبدعترين اقوام جهان در مهار انرژي بادي بودهاند. ايرانيان علاوه بر آسيابهاي عمود محور، از دلو (دولاب) يا چرخ چاه براي رساندن آب چاه به مزارع استفاده ميکردند. آنها همچنين از مدتها قبل با ساختن بادگيرها (از تاريخچه بادگيرها اطلاعات دقيقي در دست نيست) از انرژي باد براي خنک کردن خانهها و عمارتهاي خود بهره بردهاند.
گفته ميشود که آسيابهاي بادي ايراني در حدود ۵۰۰ تا ۹۰۰ سال قبل از ميلاد بهکار گرفته شدند. اولين طرح شناختهشده از يک آسياب بادي، همان مدلِ عمود محور ايراني است که با پرههاي عمودي از جنس از چوب ساخته ميشدند و با اتصال به ستونهاي افقي و يک محور مرکزي به آسياب گندم ميپرداختند.
ايرانيان باستان، از ماهرترين و مبدعترين اقوام جهان در مهار انرژي بادي بودهاند
آسيابهاي بادي عمود محور در چين نيز مورد استفاده قرار ميگرفتند که اغلب حتي ادعا ميشود که اين کشور زادگاه آسيابهاي بادي بوده است. اما در حالي که اعتقاد بر اين است که آسياب بادي در چين بيش از ۲۰۰۰ سال پيش اختراع شد و سپس به همهجاي جهان رفت، اما اولين اسناد مربوط به آسيابهاي بادي چين به قرن سيزدهم برميگردد. در آنجا نيز کاربردهاي اوليه ظاهرا آسياب دانهي ذرت و پمپاژ آب بوده است.
بهتدريج روشهاي جديد استفاده از انرژي باد به سراسر جهان رفتند. در قرن شانزدهم، مردم در خاورميانه بهطور گستردهاي از آسيابهاي بادي استفاده ميکردند. بازرگانان و جنگجويان صليبي اين ايده را با خود به اروپا بردند. هلنديها، معماري آسيابهاي بادي را اصلاح کردند و از آن براي تخليه آب در تالابهاي رود راين استفاده کردند.
آسيابهاي بادي قديمي روستاي نشتيفاننمونهاي از آسيابهاي بادي قديمي روستاي نشتيفان، شهرستان خواف در استان خراسان رضوي. اين آسيابهاي بادي که با نام «آسبادهاي نشتيفان» شناخته ميشوند، در سال ۲۰۰۲ در فهرست فهرست ميراث جهاني يونسکو ثبت شد
هنگامي که مهاجران در اواخر قرن نوزدهم اين تکنولوژي را به دنياي جديد بردند، آنها شروع به استفاده از آسيابهاي بادي براي رساندن آب به مزارع و مراتع کردند. آمريکاييها از آسيابهاي بادي براي خرد کردن گندم و ذرت، پمپ کردن آب و برش چوب در کارخانههاي چوببري استفاده کردند. با توسعه برق، نيروي باد کاربرد جديدي براي روشنايي ساختمانها پيدا کرد. در طول قرن بيستم، نيروگاههاي بادي کوچک مناسب براي مزارع، خانهها و مزارع بادي بزرگتري که ميتوانستند به شبکههاي برق شهري متصل شوند، توسعه يافتند.
تيغه يا پرهي توربين بادي مانند بال هواپيما کار ميکند. همانطور که هوا از هر دو طرف پره عبور ميکند، شکل پره باعث ميشود که فشار هوا در دو طرف پره نامتوازن شود و همين باعث چرخيدن پرهها به دورِ روتور توربين ميشود. در بالاي توربينهاي بادي، يک بادنما و بادسنج قرار ميگيرد که به کامپيوتري متصل است و توربين بر اساس اطلاعات بادنما، جهت خود را به سوي باد عوض ميکند.
پرهها به يک روتور متصل شدهاند که در هر دقيقه در حدود ۱۸ بار ميچرخد، اما اين ميزان دور، بهاندازهاي نيست که براي توليد برق کافي باشد. بنابراين، شفت اصلي يک سري چرخدندهها را ميچرخاند که ميزان دور در دقيقه را به حدود ۱۸۰۰ افزايش ميدهد و در اين سرعت است که ژنراتور ميتواند شروع به توليد برق کند. معمولا هر چه توربينهاي بادي بزرگتر باشند يا در ارتفاعات بالاتري قرار گرفته باشند، توان بالاتري دارند.
همانطور که در ابتدا ذکر شد، مهمترين مزيت، توربينهاي بادي، کاهش تاثيرات مخرب زيستمحيطي است. توربينهاي بادي مستقيما، هيچگونه آلودگي آبوهوايي يا زيستمحيطي ندارند. به همين ترتيب، تجهيزات و ماشينآلات توربينهاي بادي هيچ يک از گازهاي گلخانهاي مضر را که به تغييرات اقليمي کمک ميکند، منتشر نميکنند. اين عدم آلودگي باعث ميشود که جمعيتهايي که در اطراف مزارع بادي ساکن هستند، از مشکلات جدي پزشکي مانند سرطان ريه يا آسم مصون باشند. علاوه بر اين، حيوانات نيز در محيطي سالمتر رشد ميکنند.
با توجه به اينکه انرژي باد يک منبع تجديد پذير است و به کشتيراني يا ذخاير زيرزميني متکي نيست، مانع از آلودگيهاي غير مستقيم ناشي از حملونقل ميشود. انرژي بادي برخلاف بسياري از روشها، قادر به توليد برق بدون استفاده از آب است، به همين جهت، ميتواند از آلودگي آب و کمبود انرژي ناشي از خشکسالي جلوگيري کند.
توربينهاي بادي بهويژه در مناطق بادخيز، ميتوانند در تمام ساعات شبانهروز برق توليد کنند. اين امر بهخصوص براي مناطق ساحلي و کوهستاني مطلوب است. همچنين ميتوان توربينهاي بادي و پانلهاي خورشيدي متوسط را براي به حداکثر رساندن توليد انرژي تجديد پذير در مکانهايي با آفتاب و باد متناوب ترکيب کرد.
توربينهاي بادي ميتوانند در مکانهاي مختلفي با کاربردهاي تجاري يا خانگي نصب شوند. تجهيزات بادي را ميتوان در منازل، مزارع، سکوهاي دريايي و در بالاي تپههاي بلند نصب کرد. توربينهاي دريايي ميتوانند پايههاي ثابت يا شناور داشته باشند و از جريانهاي مداوم بادهاي اقيانوسي بهرهمند شوند. در واقع، اين شکل از انرژي تجديدپذير بسيار مقياسپذير است. در حالي که نيروگاههاي سنتي براي تامين برق جمعيتهاي بزرگ طراحي شدهاند، توربينها در ابعاد مختلفي توسعه يافتهاند. مدلهاي مختلف توربينهاي بادي ميتوانند برق يک مزرعه کوچک، يک خانه يا صدها خانه را تامين کنند.
توربينهاي بادي مستقيما، هيچگونه آلودگي آبوهوايي يا زيستمحيطي ندارند
مزيت ديگر توربينها، جاگير نبودن است. توربينهاي بادي بر خلاف نيروگاههاي مرسوم و حتي مزارع خورشيدي، فضاي زيادي را اشغال نميکنند. و مردم ميتوانند به فعاليتهاي ديگر خود در مناطق اطراف توربينهاي بادي ادامه دهند. بهعنوان مثال، توربين بادي ميتواند در يک مزرعه با محصولات کشاورزي يا دامها نصب شود. اين مورد، بهخصوص براي کشورهاي کوچکي که با مشکل کمبود جا مواجهاند، ميتواند اهميت زيادي داشته باشد. بهاين ترتيب، توربينهاي بادي ميتوانند بدون از بين بردن زمينهاي کشاورزي يا زيستگاههاي حيات وحش به توليد برق بپردازند.
انسان ها از دوران باستان باد را مهار مي کردنددريانوردان باستان از بادبان براي مهار باد استفاده ميکردند و کشاورزان از آسيابهاي بادي براي خرد کردن دانههاي غلات و گندم استفاده ميکردند
با توربينهاي بادي در مقايسه با اکثر تکنولوژيهاي توليد انرژي، احتمال بسيار کمتري براي وقوع حوادث فاجعهآميز وجود دارد. توربينهاي بادي متکي به سوختهايي نيستند که بايد حفر و استخراج يا در کشتي بارگيري شوند. اين مورد ميتواند، تا حد زيادي از خطرات مرتبط به اين تکنولوژي بکاهد. اگر چه چنين حوادثي نادر هستند، اما نيروگاههاي هستهاي ميتوانند نشت کنند و فجايعي مانند چرنوبيل يا فوکوشيما را رقم بزنند و نواحي مسکوني و زمينهاي بزرگي را غير قابل زندگي کنند يا درياها و اقيانوسهاي وسيعي را آلوده کنند. استخراج گاز طبيعي هم به آلودگي آبهاي زيرزميني و حتي زمين لرزه مرتبط است. اما نيروي باد، ميتواند اجازه دهد که برق زيادي بدون ريسک چنداني توليد شود.
مزيت ديگر انرژي باد، اقتصادي است. صاحبان کسبوکارها، کشاورزان و ديگر صاحبان زميني که توربينهاي بادي را روي زمينهاي خود نصب ميکنند، صرفهجوييهاي قابلتوجهي ميکنند. توربينهاي بادي به آنها کمک ميکند که بدون استفاده از مقادير قابلتوجهي زمين، زمينهاي خود را بهلحاظ اقتصادي زنده نگه دارند. صاحبان خانهاي نيز که از توربينهاي بهره ميبرند، ميتوانند از پرداخت هزينههاي ماهانه برق پرهيز کنند و صرفهجويي زيادي در هزينههاي برق خود کنند.
انرژي باد تقريبا در همهجاي زمين در دسترس است؛ اما پيرامون ميزان سازگاري و نيروي باد، تفاوتهاي وجود دارد. يک برآورد نشان ميدهد که ۱ ميليون گيگاوات انرژي بادي در کل زمين وجود دارد و اگر فقط ۱ درصد از اين زمينها از نيروي باد بهرهبرداري کنند، ميتوان تمامي تقاضاي جهاني برق را تامين کرد. اگرچه اکثر انرژي باد در حال حاضر در خشکيها به دست ميآيد، اما به محبوبيت مزارع بادي دريايي بهعنوان يک منبع بزرگ با اثرات زيستمحيطي کمتري (به ويژه با توجه به آلودگي صوتي و بصري) افزوده ميشود. ظرفيت توليد انرژي بادي جهان در اواخر سال ۲۰۱۵ به ۴۳۵ گيگاوات رسيد، حدود ۷ درصد کل ظرفيت توليد برق جهان.
سه کشور از بزرگترين توليدکنندگان برق از انرژي بادي، کشورهاي چين ايالات متحده آمريکا و آلمان هستند. چين با ظرفيت نصبشدهي بيش از ۱۵۶٫۷ گيگاوات برق در سال ۲۰۱۶، بيشترين توليد برق از انرژي بادي در جهان را داشته است. اين کشور سرمايهگذاريهاي عظيمي در بخش انرژي تجديدپذير و بهخصوص انرژي بادي انجام داده است. بر اساس گزارش انجمن انرژي بادي جهان، بازار انرژي بادي چين بزرگترين بازار جهاني است که ۵۲ از سهم بازار جهاني را در برميگيرد. چين قصد دارد، قبل از پايان سال ۲۰۲۰ ظرفيت ۱۰ گيگاوات برق از توربينهاي دريايي به شبکه برق خود اضافه کند. چين بر اساس گزارش شوراي جهاني انرژي باد، از اين لحاظ در رتبه سوم قرار داشت.
اطلاعات شوراي جهاني انرژي باد
کشورهاي چين، ايالات متحده آمريکا و آلمان، در بين کشورهاي جهان؛ بالاترين ظرفيت توليد انرژي بادي را در اختيار دارند
ايالات متحده آمريکا، دومين توليدکننده انرژي باد است که ظرفيت نصب شده آن به ۸۲٫۱ گيگاوات در پايان سال ۲۰۱۶ ميرسيد. بر اساس گزارش امسال انجمن انرژي بادي آمريکا، بيش از ۱۴۰۰۴ مگاوات پروژه انرژي بادي در دست احداث است و ۱۱۸۱۵ مگاوات هم از اين پروژهها در آستانه شروع به کار هستند. ايالات متحده در سال ۲۰۱۷، داراي بيش از ۵۲ هزار توربين بادي تجاري در بيش از ۴۲ ايالت و همچنين در کشورهاي گوام و پورتوريکو بود. اواسط سال گذشته بود که شرکت Xcel Energy اعلام کرد که قصد احداث ۱۱ مزرعه بادي در ۱۱ ايالت اين کشور را با ظرفيتي ۳٫۳۸ گيگاواتي دارد.
اگر تنها ۱ درصد از کل انرژي بادي زمين مهار شود، تمام برق جهان تامين ميشود
آلمان با نصب ۵۰ گيگاوات برق بادي در سال ۲۰۱۶، سومين کشور جهان در زمينه انرژي بادي لقب گرفت. ادارهي فدرال انرژي آلمان، بوندسنتزاگنتور، مناقصهاي را براي پروژههاي انرژي بادي با ظرفيت ۱ گيگاوات اعلام کرد. اين کشور قصد دارد که ظرفيت انرژي بادي خود را از طريق مناقصهها تا سال ۲۰۱۹، سالانه به ۲٫۸ گيگاوات افزايش دهد. آلمان، يکي از کشورهاي پيشگام اتحاديه اروپا از لحاظ انرژيهاي تجديدپذير است و بهموجب قانون انرژي تجديد پذير، مزارع بادي از سوبسيدهاي دولتي بهرهمند ميشوند.
از زمان نصب توربينهاي بادي در ايران، توليد انرژي بادي رشد چشمگيري داشته است. توربينهاي بادي ايران عمدتا با کمک گروه صنعتي سديد و همکاري و سرمايهگذاريهاي شرکتهاي خارجي از جمله شرکت هندي سازلن انرژي و شرکت زيمنس آلمان ساخته و راهاندازي شدهاند.
در سال ۲۰۰۴، توليد برق از انرژي بادي در ايران تنها ۲۵ مگاوات بود. اما يک سال بعد، اين ميزان به ۳۲ مگاوات افزايش يافت و در سال ۲۰۰۶ به ۴۵ مگاوات رسيد. خوشبختانه با افزايش توليد پايدار برق، ايران به سرمايهگذاري در مزارع بادي ادامه داده است. در سال ۲۰۰۹، ظرفيت توليد برق حاصل از انرژي بادي به ۱۳۰ مگاوات افزايش يافت.
يکي از بهترين نيروگاههاي بادي ايران در منطقه بادخيز منجيل در استان گيلان ساخته شده که به سبب بادهاي تند موسوم به «هفت باد منجيل» مشهور است
اين نتيجه ساخت مزارع بادي بزرگتر در مناطق ساحلي و بادخيز مانند منجيل در استان گيلان و بينالود در خراسان رضوي بود. به گزارش شوراي جهاني انرژي باد، با رشد سريعي در بخش انرژي باد، ايران در حال حاضر در رتبه ۳۰ جهان بهلحاظ توليد انرژي بادي قرار دارد. اما با وجود پيشرفت قابلتوجه صنعت انرژي بادي در کشور، مجموع کل ۱۵۰ مگاوات برق توليدي از انرژي بادي، هنوز بخش کوچکي از برق مصرفي سالانه ايران را تشکيل ميدهد که حدود ۳۳ هزار مگاوات است.
با وجود تحريمهاي بينالمللي، صنعت نوظهور انرژي بادي ايران به مشکلاتي عديدهاي برخواهد خورد
واقعيت اين است که ايران هنوز بهشدت وابسته به سوختهاي فسيلي است و اين سوختها تقريبا تمام برق کشور را تامين ميکنند. و با وجود دورنماي مثبتي که در اين حوزه ديده ميشود، احتمالا شاهد رکود ايران در زمينهي صنايع پاک و ارزان و منابع انرژي تجديدپذير خواهيم بود. در واقع، با وجودي که سرمايهگذاريهاي اخير از تمايل بالا براي سرمايهگذاري در اين صنعت خبر ميدهد، اما با وجود تحريمهاي بينالمللي اخير که در پي خروج آمريکا از توافق برجام اتفاق افتاد، صنعت نوظهور انرژي بادي کشورمان به مشکلاتي عديدهاي برخواهد خورد.
مورد ديگر اينکه، حتي ممکن است که ايران، ظرفيت فعلي برق توليدي از انرژي بادي را هم از دست بدهد. در واقع، بيشتر توربينهاي بادي هر ۱۰ تا ۱۵ سال نياز به تعميرات عمدهاي دارند و اگر به درستي نگهداري نشوند، ديگر کار نخواهند کرد. با توجه به اينکه، تهيه قطعات يدکي در آينده، دشوارتر خواهد شد، متاسفانه چشمانداز اين صنعت، تيره خواهد ب
انرژي باد همچنان يکي از اميدوارکنندهترين منابع انرژي تجديدپذير است. در طول دهه گذشته، صنعت انرژي بادي رشد چشمگيري داشت و مزارع باد در سراسر جهان نصب شدند. در حال حاضر منبع انرژي تجديد پذير، بهترين رقيب نيروگاههاي سوخت فسيلي هستند، حتي در برخ نقاط جهان، اين انرژي پاک و ايمن، ارزانتر از ذغال سنگ است.
همهي شواهد نشان ميدهد که احتمالا در آينده، توربينهاي بيشتري در نقاط مختلف جهان خواهيم ديد. به باور تحليلگران، حتي اگر با رشد انرژي بادي روندي که برنامهريزي شده پيش نرود، بازهم توربينهاي بادي در سالهاي آينده گسترش خواهند يافت.
مزارع بادي ميتوانند براي شهرهاي صنعتي روبهزوال و متکي به نفت، رفاه افتصادي به همراه داشته باشد
اما اين بدين معنا نخواهد بود که توربينهاي بادي در همهجا بهچشم خواهند خورد. مخالفان انرژي بادي، ادعا ميکنند که توربينهاي بادي، جلوهي طبيعت را خدشهدار ميکنند. هرچند در مقابل، موافقان انرژي بادي هم مدعي هستند که توربينهاي بادي به جذابيتهاي طبيعت خواهند افزود. بنابراين تاحدي منطقي است که تصور کنيم، ديدن توربينهاي چرخان بادي تقريبا در همهجا، ترسناک است و اينکه مناظر کوهستاني و زمينهاي کشاورزي ديگر هيچگاه مانند گذشته نخواهند بود.
اما، احتمال اينکه شاهد افزايش توربينهاي بادي دريايي باشيم، بسيار بالاست. تکنولوژي انرژي بادي دريايي به سرعت در حال افزايش است و پتانسيل توليد برق از انرژي بادي در درياهاي آزاد بهمراتب بيشتر از خشکي است. به اين ترتيب، احتمال بيشتري وجود دارد که در آيندهاي نزديک هرگاه که از پنجره هواپيما به بيرون نگاه کنيم، توربينهاي بادي را در درياهاي وسيع ببينيم.
کمپانيهاي بزرگ انرژي، دير يا زود به انرژي تجديد پذير روي خواهند آورد
البته، در اين شکي نيست که توربينهاي بادي در نواحي بادخيز، بهشدت افزايش خواهند يافت. اما به دور از مخالفتها با چنين پيشرفتهايي، اکثر مردم محلي با کمال ميل توربينهاي بادي را پذيرفتهاند. مزارع بادي ميتوانند بهخصوص براي شهرهاي صنعتي روبهزوال و متکي به نفت که بدون انرژي بادي، قطعا با رکورد اقتصادي مواجه ميشوند، رفاه افتصادي را به همراه داشته باشد.
مزارع بادي بههمان ميزاني که به نفع اقتصاد محلي هستند، براي محيطزيست هم مفيدند. علاوه بر اين، در آينده نزديک شاهد توليد انبوه توربينهاي بادي کوچکتر و قابلحمل خواهيم بود که ميتوانند بهجز کسبوکارهاي کوچک براي مصارف شخصي هم مورد استفاده قرار گيرند. از اين رو، در آينده احتمالا ديدن توربين بادي در حياط خلوت همسايه بهامري عادي بدل ميشود. توربينهاي بادي ممکن است که با مجتمعهاي مسکوني و آسمانخراشها نيز ادغام شوند. بنابراين، آينده مملو از توربين بادي است و همهجا توربين بادي خواهيم ديد!
بازار