ويتوقف توليد الطاقة الكهربائية على سرعة الرياح اعتمادا كبيرا، ويمكن أن تؤثر التغيرات في سرعة الرياح تأثيرا كبيرا على كمية الكهرباء التي تنتجها التربينات الريحية، وتستكشف هذه المادة كيف تؤثر التغيرات في سرعة الرياح على إنتاج الطاقة، وتقدم دراسة حالة لتوضيح هذه الآثار.

فهم سرعة الرياح وخلق الطاقة

ويحول التوربينات الفائزة الطاقة الحركية من الرياح إلى طاقة كهربائية، ويتناسب إنتاج الطاقة من التربين مع مكعب سرعة الرياح، مما يعني أن التغيرات الصغيرة في سرعة الرياح يمكن أن تؤدي إلى تفاوتات كبيرة في توليد الطاقة.

لمحة عامة عن دراسة الحالات الإفرادية

وتبحث دراسة الحالة في مزرعة رياحية تُصنف فيها توربينات في 2 ميغاواط في كل منها. وتبين البيانات التي تجمع على مدى شهر كيف تؤثر سرعة الرياح المختلفة على إنتاج الطاقة.() ويركز التحليل على سرعة الرياح التي تتراوح بين 4 م/م و12 م/م.

أثر تغيرات السرعة

وفي سرعة الرياح المنخفضة، تولد التربينات طاقة أقل، وغالبا ما تقل عن قدرتها المُعدّلة، فمع ارتفاع سرعة الرياح، يرتفع إنتاج الطاقة ارتفاعا حادا حتى يصل إلى القدرة المقيّمة، وإلى جانب هذه المرحلة، تعمل التربينات بأقصى ناتج بصرف النظر عن الزيادات الأخرى في سرعة الرياح.

فعلى سبيل المثال، تنتج التربينات، عند الساعة الرابعة صباحاً، حوالي 10 في المائة من قدرتها، وتسفر زيادة سرعة الرياح إلى 8 م/م عن نحو 50 في المائة من الناتج الأقصى، وفي 12 متراً، تعمل التوربينات بكامل طاقتها، مما ينتج 2 ميغاواط لكل منها.

مداخل رئيسية

  • ناتج الطاقة متناسب مع مكعب سرعة الرياح
  • ويمكن أن تؤدي الزيادات الصغيرة في سرعة الرياح إلى زيادات كبيرة في إنتاج الطاقة.
  • إن فهم أنماط سرعة الرياح أمر أساسي لتحقيق الأداء الأمثل لمزارع الرياح.
  • وتحسن البيانات الدقيقة لسرعات الرياح التنبؤات والتخطيط لمحاصيل الطاقة.