قطعه گمشده انرژی سبز در ویتنام

منابع انرژی سبز، انرژی‌های تجدیدپذیر مانند انرژی باد، انرژی خورشیدی و گاز طبیعی به زودی توسط تعدادی از کشورها مورد توجه قرار می‌گیرند. دانمارک، به عنوان پیشرو در این روند، نه تنها قصد دارد تا سال ۲۰۵۰ به کشوری بدون کربن تبدیل شود، بلکه منابع انرژی تجدیدپذیر را نیز زودتر توسعه داده و به اولین کشوری در جهان تبدیل شده است که مزارع بادی فراساحلی در مقیاس بزرگ ساخته است، که طبق آن، این منبع انرژی سبز به تنهایی برای تأمین تمام نیازهای برق مردم کافی است.

دانمارک ثابت می‌کند که آینده‌ای بدون سوخت فسیلی امکان‌پذیر است و آنها در حال برداشتن گام‌هایی برای تحقق آن هستند.

در حال حاضر، میزان انرژی بادی دانمارک برای تأمین نیازهای مردم این کشور کافی است. (منبع: گاردین)

ویتنام در مواجهه با نیاز مبرم به انرژی سبز، توسعه منابع انرژی تجدیدپذیر، از جمله انرژی بادی را ترویج کرده است.

مناطق ساحلی ویتنام از بین توآن، نین توآن، بن تره و ترا وین به دلیل پتانسیل بالای خود برای توسعه انرژی بادی بسیار مورد توجه هستند و چندین پروژه آزمایش، اجرا و به بهره‌برداری رسیده‌اند. علاوه بر این، ویتنام با بهره‌گیری از بادهای شدید در دریای شرقی، شروع به اجرای پروژه‌های انرژی بادی فراساحلی کرده است.

میدان انرژی بادی در باک لیو . (منبع: icon.com.vn)

مهمترین جزء یک نیروگاه بادی، توربین بادی است که راندمان بهره‌برداری و همچنین کیفیت توان خروجی را تعیین می‌کند.

توربین‌های بادی در حال حاضر در دو خط اساسی، توربین‌های محور افقی (HAWT_ Horizontal Axis Wind Turbine ) و توربین‌های محور عمودی (VAWT_ Vertical Axis Wind Turbine ) توسعه داده می‌شوند.

توربین بادی محور افقی و توربین بادی محور عمودی. (منبع: solenvn.com)

ساختار اصلی HAWT شامل قسمت پروانه متصل به شفت چرخان است که به صورت افقی در جهت باد قرار می‌گیرد. HAWT از نیروی رانش باد برای چرخاندن پره‌های پروانه و ایجاد نیرو استفاده می‌کند. معمولاً برای جذب بیشترین انرژی باد، HAWT با بال‌های بلند ساخته می‌شوند، بنابراین باید روی تکیه‌گاه‌های بلند و هوادار قرار گیرند.

در ارتفاعات ده‌ها یا حتی صدها متر، جایی که جریان هوا پایدار است، HAWT می‌تواند به راحتی باد را بگیرد و به پره‌های پروانه اجازه دهد سریع‌تر و یکنواخت‌تر بچرخند. و از آنجا که تمام پره‌های HAWT به طور همزمان تحت تأثیر باد قرار می‌گیرند، توان دریافتی در سطح بالایی است.

نصب HAWT فراساحلی با ظرفیت بالا. (منبع: Mingyang Smart Energy)

برای توربین‌های بادی غول‌پیکر HAWT که در دریا نصب می‌شوند، ظرفیت تولید برق می‌تواند به ده‌ها مگاوات برسد. بنابراین، HAWT نوع رایجی در نیروگاه‌های بادی فعلی است.

با این حال، به دلیل ساختار پیچیده و ارتفاع زیاد، فرآیند نصب و نگهداری بسیار دشوار است. علاوه بر این، سیستم گیربکس و ژنراتور HAWT روی یک برج بلند قرار گرفته است که منجر به پایداری ضعیف می‌شود. HAWT فقط برای مناطقی با بادهای نسبتاً قوی و پایدار مناسب است و آنها فقط زمانی به طور مؤثر کار می‌کنند که سطح کار تیغه عمود بر جهت باد باشد.

از طرف دیگر، به دلیل طول زیاد بال‌ها، سرعت در نوک بال HAWT بسیار زیاد است و باعث ایجاد سر و صدا هنگام کار می‌شود. بنابراین، آنها اغلب در مکان‌هایی دور از مناطق مسکونی یا در دریا نصب می‌شوند.

در همین حال، VAWT به گونه‌ای طراحی شده است که با چرخاندن پره‌ها حول یک محور عمودی، باد را دریافت کند و نصب را تسهیل کند و از باد از همه جهات بهره ببرد. برخلاف HAWT، VAWT تمام قطعات کاری را در پایه، نزدیک به زمین، مرتب کرده است، بنابراین به دلیل مرکز ثقل پایین، پایداری تعادل بهتری دارد. این امر همچنین تعمیر و نگهداری را آسان‌تر و کم‌خطرتر می‌کند.

مقایسه بین VAWT و HAWT. (منبع: lucquan2.forumvi.com)

در مقایسه با HAWT، صدای عملیاتی VAWT نیز بسیار کمتر است و به VAWT اجازه می‌دهد در هر مکانی نصب شود، مانند مناطق شهری، خانه‌ها، پشت بام ساختمان‌های بلند... ظرفیت تولید برق می‌تواند از چند کیلووات تا چند صد کیلووات باشد.

توربین بادی عمودی (VAWT) محدودیت‌هایی نیز دارد. از آنجا که در هر زمان فقط یک پره رو به باد است و نیروی وارد بر همه پره‌ها یکنواخت نیست، ارتعاشاتی ایجاد می‌کند که به راحتی می‌تواند باعث از بین رفتن یاتاقان تراست شود. همچنین از آنجا که پره‌ها در جهت مخالف عمل می‌کنند، بر تعداد دورها و توانایی ایجاد گشتاور توربین تأثیر می‌گذارد.

VAWT ها روی تیرهای چراغ برق خیابان تعبیه شده‌اند. (منبع: Dingxin)

در برخی از نقاط جهان، VAWT در مناطق شهری، مناطق صنعتی، مناطق روستایی، مناطق ساحلی و کاربردهای کوچک در مکان‌هایی که سرعت و جهت باد مرتباً تغییر می‌کند و مزیت آن این است که به فضاهای بزرگ نیاز ندارد، به بهره‌برداری رسیده است.

در ویتنام، توربین‌های بادی با توان بالا (VAWT) به طور گسترده مورد بهره‌برداری قرار نگرفته‌اند. دلیل اصلی این است که راندمان این نوع توربین هنوز پایین است و راندمان اقتصادی بالایی ندارد. اخیراً، تعدادی مطالعه و راه‌حل پیشنهادی، از جمله نتایج تحقیقات تجربی بسیار امیدوارکننده‌ای بر روی مدل گروه تحقیقاتی دانشگاه منابع آب، انجام شده است.

ما امیدواریم که در آینده نزدیک، «قطعه پازل» VAWT به توسعه منابع انرژی سبز برای کشور کمک کند و محیط زندگی همه ما را حفظ کند.