اختصاصی شبکه علمی ثریا- توربین های بادی در حال حاضر به اندازه یک آسمان خراش هستند. آیا محدودیتی برای افزایش حجم آنها وجود دارد؟ در سال ۲۰۲۳ در حدود ۱۰۰ مایلی سواحل شمال شرقی انگلستان، بزرگترین توربین های بادی جهان شروع به تولید برق خواهند کرد. در اولین مرحله توسعه مزرعه بادی دور از ساحل از هالیاد ایکس جنرال الکتریک استفاده میشود توربینی که بیش از یک چهارم کیلومتر از سطح دریا تا بالاترین نقطه یعنی نوک تیغه ارتفاع دارد. اگر یکی را در لندن قرار دهید، سومین سازه بلند شهر خواهد بود. هر یک از سه تیغه آن بلندتر از ارتفاع برج ساعت بیگ بن خواهند بود و (Dogger Bank) در نهایت نزدیک به ۳۰۰ عدد از این غول ها را در اختیار خواهد داشت. تنها دو دهه از ساخت اولین مزرعه بادی دریایی مناسب در بریتانیا در سواحل شمال ولز می گذرد. توربینهای آن هر کدام میتوانستند ۲ مگاوات (MW) برق در شرایط ایدهآل تولید کنند که در آن زمان بسیار زیاد به حساب میآمد. در مقابل (Haliade X) فقط قادر به تولید ۱۳ مگاوات برق هستند و با توربینهای ۱۵ مگاواتی تنها یک یا دو سال دیگر فاصله دارند. پس چرا اندازه توربین ها با چنین سرعتی افزایش می یابد و آیا محدودیتی برای بزرگ شدن آنها وجود ندارد؟ به طور خلاصه باید محدودیتی وجود داشته باشد اما هنوز هیچ کس اندازه ای برای آن قرار نداده است.
توربین های بزرگ، برق ارزان:
پنج سال پیش، صنعت بادی فراساحلی امیدوار بود تا سال ۲۰۲۰ قیمت انرژی خود را به کمتر از ۱۰۰ پوند در هر مگاوات ساعت در پروژههای جدید در آبهای بریتانیا کاهش دهد. حتی در آن سطح پروژهها در مقایسه با سایر انواع تولید برق همچنان به یارانههای دولتی برای مقرونبهصرفهسازی اقتصادی متکی بودند. اما در واقع هزینهها به سرعت کاهش یافت تا جایی که توسعهدهندگان مزرعه بادی فراساحلی به زودی متعهد شدند برق خود را با قیمتهای بسیار پایینتر بفروشند. امروزه، توسعهدهندگان در حال ساخت مزارع بادی مانند (Dogger Bank) هستند که در آن متعهد به قیمتهای زیر ۵۰ پوند در هر مگاوات ساعت هستند. این امر باعث رقابت توربین های بادی فراساحلی با دیگر اشکال تولید برق می شود و به طور موثر نیاز به یارانه را از بین می برد. عامل اصلی در کاهش این هزینهها اندازه توربین بود. توربینهای بزرگتر سریعتر از آنچه که همه در این بخش انتظار داشتند وارد بازار شدند.
تیغه ها نمی توانند خیلی سریع بچرخند
در تئوری، توربین ها می توانند بزرگتر شوند. به هر حال یک تیغه بزرگتر در حین چرخش انرژی را از باد در ناحیه وسیع تری استخراج می کند که الکتریسیته بیشتری تولید می کند. اما برخی از محدودیت های مهندسی وجود دارد. یکی مربوط به فرسایش تیغه ها در اثر برخورد آنها با قطرات باران و آب دریا است. برای طراحی های فعلی، سرعت نوک تیغه ها باید به ۹۰ متر در ثانیه محدود شود (که با سرعت کمتر از ۲۰۰ مایل در ساعت کار می کند) تا از فرسایش جلوگیری شود. بنابراین، با بزرگتر شدن توربینها و بلندتر شدن پرهها، روتورهای آنها باید آهستهتر بچرخند. نتیجه کاهش سرعت روتور این است که برای تولید همان مقدار نیرو، پره ها باید باد را تا حد بیشتری منحرف کنند. این منجر به افزایش شدید نیرو در کل توربین می شود. ما می توانیم این نیروهای بالا را تنها با افزایش وزن وهزینه توربین برطرف کنیم و این بدان معناست که نقطهای که در آن توربین بیسود میشود و در آن هزینه اضافی دیگر برای ارزش برق اضافی تولید شده وجود ندارد خیلی زودتر از زمانی که فکر می کنیم فرا میرسند. همچنین با بلندتر شدن تیغه ها انعطاف پذیرتر می شوند. این امر کنترل کامل آیرودینامیک جریان باد در اطراف آنها را دشوارتر می کند و اطمینان از برخورد پره ها به برج توربین در شرایط باد شدید دشوارتر می شود.
محدودیت های لجستیکی:
با این حال، چالشهای مهندسی مانند این را میتوان در بلندمدت حل کرد. این بدان معناست که توربینهای بادی بهجای هرگونه محدودیت فیزیکی در طراحی توربین، احتمالاً از نظر اندازه توسط تولید، نصب و مسائل عملیاتی محدود میشوند. فقط حمل پره ها و برج ها از کارخانه به محل دیگر و مونتاژ توربین وقتی به آنجا می رسید چالش های بزرگی را به همراه دارد. هر یک از آن تیغه های با اندازه بزرگ باید به صورت یک تکه ارسال شود. این به بنادر عظیم، کشتیهای غولپیکر و جرثقیلهایی نیاز دارد که بتوانند با خیال راحت و قابل اطمینان در دوردستها و دور از ساحل کار کنند. این جایی است که به احتمال زیاد محدودیت از آنجا حاصل می شود.
شما می توانید این محدودیت ها را در عمل در بریتانیا مشاهده کنید، که توسط دریاهای بادخیز و کم عمق احاطه شده است که برای تولید انرژی عالی هستند. با وجود این بریتانیا احتمالاً هدف بلندپروازانه خود را برای بیش از سه برابر کردن ظرفیت بادی فراساحلی خود تا سال ۲۰۳۰ از دست خواهد داد. این به دلیل فناوری یا کمبود سایت های خارج از کشور نیست. صنعت قادر به تولید سریع توربین نخواهد بود و زیرساخت بندر و تعداد کشتی ها و جرثقیل های مناسب و کارگران با مهارت های لازم بعید است کافی باشد.
بنابراین، اگر بریتانیا میخواهد از آنچه تاکنون یک موفقیت فوقالعاده برای اقتصادش بوده به حداکثر برسد، تمرکزشان اکنون باید از کاهش هزینههای خالص به توسعه مهارتهای کارگران و زنجیره تامین در خارج از ساحل تغییر یابد. ما مطمئن هستیم که توربینها بزرگتر خواهند شد، اما گمان میکنیم دارای سرعت کمتری نسبت به آنچه در سالهای اخیر دیدهایم داشته باشند. اگر توربین ها در فاصله ۱۰۰ مایلی دور از ساحل مستقر شوند آیا کسی اهمیت می دهد؟ به هر حال، عموم مردم برای دیدن آنها حضور نخواهند داشت.
پذیرش دانشجوی دکتری در پژوهشگاهها قانونی است
جزییات برگزاری کنکور مجدد برای داوطلبان سیل زده اعلام شد
کتاب چشمها تنها برای دیدن نیستند منتشر شد
رمان اجتماعی معمایی آفرودیت در نمایشگاه کتاب عرضه میشود
انتشار وضعیت فرهنگی ایران در پیمایش ارزشهای جهانی
آدرخش و رقص فانتومها در نمایشگاه کتاب طنین میاندازد
مهلت ثبت نام پذیرش بدون آزمون کارشناسی ارشد پیام نور تمدید شد
ترقی در علم و دانش کشور مرهون تلاش معلمان و سنگربانان تعلیم و تربیت است
حمایت دانشگاه علوم پزشکی شیراز از بیماران مبتلا به به سلیاک
انتخاب عضو هیات علمی دانشگاه محقق اردبیلی به عنوان استاد نمونه کشوری
رئیس جهاد دانشگاهی کشور وارد گلستان شد
طرح پایش و ارتقای سلامت اعضای جهاد دانشگاهی سلامت محور است
بررسی تاریخ ایران در چهار سده نخستین پس از اسلام
حمایت ۳۷ میلیارد تومانی از طرحهای حوزه اینترنت کوانتومی
کسب رتبه دوم در بین شرکت های بورسی و افزایش فروش و تولید در داروسازی دانا
هدیه ۲ میلیونی وزیر آموزش و پرورش به حساب معلمان واریز شد
جذب امریه سربازی در سازمان جهاد دانشگاهی خواجه نصیر
۱۷۰ دانشجوی نخبه امروز به عمره مفرده اعزام میشوند
کلید اولیه نوبت اول کنکور سراسری سال ۱۴۰۳ منتشر شد
بازبینی مصوبه افزایش ۲۰ درصدی ظرفیت پزشکی شورایعالی انقلاب فرهنگی
جنگنده رادارگریز سوخو ۷۵ روسیه به ایران میآید؟
خودروی جدید که شبیه گربهها ساخته شده است+عکس
خودروهای ایرانی چشم کرهشمالی را گرفت+عکس
بازبینی مصوبه افزایش ۲۰ درصدی ظرفیت پزشکی شورایعالی انقلاب فرهنگی
تمدید مهلت ثبتنام در جشنواره علمی - پژوهشی پژوهشسراهای دانشآموزی
خدمات رایگان دندانپزشکی برای دانشآموزان ۶ تا ۱۴ ساله روستایی
موافقت با افزایش حقالزحمه ساعت اضافه تدریس معلمان
دیدار جمعی از معلمان با رهبر انقلاب در روز چهارشنبه
تصویب نقشه راه اجراییسازی سند تحول بنیادین آموزش و پرورش
کشف ۸ هزار و ۳۰ نفر دانش آموزان بازمانده از تحصیل در استان اصفهان
طحاننظیف: قانون اساسی به کلاسهای درس برده شود
احداث ۵ دهکده جامع ورزشی/ جذب نخبگان در دانشگاه فرهنگیان
تعلیق بودجه دانشگاه فرانسوی به دلیل حمایت از فلسطین
اعزام دو کاروان از دانشجویان بنیاد نخبگان به عمره آغاز شد
حمله خشونتآمیز پلیس نیویورک به دانشجویان حامی فلسطین در کلمبیا
آیین بزرگداشت مقام معلم در دانشگاه اصفهان برگزار شد
ثبتنام پشت کنکوریها جهت ترمیم نمره آغاز شد
دانشگاهیان کشور باید با شبکهسازی به جنبش دانشجویان جهان بپیوندند
برگزاری بیست و دومین نشست شورای عالی اتحادیه دانشگاهها و مراکز پژوهشی ساحلی و دریایی
آزمون مجدد برای کنکوریهای زیرکوه ۲۱ اردیبهشت برگزار میشود
چند دستگاه هیوندای کونا وارد ایران شد+عکس
موشک سنگین آنگارا-آ۵ با موفقیت پرتاب شد+عکس
ستاره نوترونی مرده در کهکشان به صورت ناگهانی زنده شد+عکس
سلاح قدیمی و کوچک اوکراینیها که روسیه را زمین گیر کرد+عکس
سوخوهای روسی که قرار بود به ایران بیایند کجا رفتند؟
تعرفه وحشتناک جیمیل با هوش مصنوعی اعلام شد
علم حکمی؛ لازمه دستیابی به تمدن نوین اسلامی
بازگشت سونی اکسپریا به یک طراحی جدید+عکس
مسئله جدی امروز، زیستجهان مدرن است که راه مقابله فرهنگی با آن، تعامل بیشتر با جوانان است
ناسا به صورت تصادفی مریخ را بمباران کرد
ویژگیهای خاص ساعت گران قیمت گواردیولا+عکس
این پهپاد ایرانی به دشمنان فرصت فرار نمیدهد+عکس
داوطلبان متقلب دستگاههای جاسوسی پیشرفته داشتند/احتمال محرومیت تا ۵ سال
فراخوان ثبت پرسشنامه در بانک اطلاعاتی ابزارهای سنجش سلامت و کیفیت زندگی
دستگیری ۲۵ نفر از داوطلبان متقلب کنکور/ حدود ۱۲ درصد داوطلبان غایب بودند
پذیرش دانشجوی دکتری تخصصی در پژوهشگاه اقیانوسشناسی
برای نگهداشت حرمت معلم بکوشیم
واریزهدیه روز معلم به حساب فرهنگیان؛ امشب/ پرداخت معوقات حقالتدریسها تا ۲ هفته دیگر
چاپ کتابی درباره سکوت و پایبندی در آثار آلبر کامو
مجموعه دفتر یادداشت روزانه داستایوفسکی به چاپ چهارم رسید
سرپرست دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی زابل منصوب شد
وعده صادق نتیجه دانشگاههای ما است
۸۸ هزار داوطلب آزمون دکتری سال ۱۴۰۳ انتخاب رشته کردند
اگر جریان علمی در کنار جریان دفاعی نبود بازدارندگی رقم نمی خورد
گوگل جایگزین یورگن کلوپ سرمربی لیورپول میشود
همه اجساد در خاک این شهر تجزیه نمیشود و سالم میماند+عکس
خودروهای پرنده غول پیکر در آسمان به پرواز درآمدند
کشف تازه از وجود سیاره نهم در منظومه شمسی
اسب سیاه مقابل تلسکوپ جیمز وب نمایان شد+عکس
تصاویر واقعی آیفون۱۶ در توییتر لو رفت+عکس
داخل ساختمانهای عجیب با علامت X در چین چه خبر است؟ +عکس
نکته عجیبی که در تلویزیون ۴K هواوی خبرساز شد
ملاقات ستاره دنباله دار با ماه و مشتری و اورانوس+عکس
چرا رباتها هنوز نتوانستند به گرد پای حیوانات برسند؟
تجلیل از ۶۵ عضو هیات علمی برگزیده/ جوانترین استاد ۴۵ساله و تقدیر از ۶ استاد زن
فرصت عوامل آموزشی و تربیتی مدارس برای ثبت تجربیات خلاقانه و نوآورانه خود تا ۲۰ اردیبهشت
تحویل ۱۰ هزار کلاس درس طی سال جاری در صورت تزریق بودجه
اعتراض دانشجویان در حمایت از مردم بی دفاع غزه
برگزاری اختتامیه چهارمین دوره جشنواره خودنویس در نمایشگاه کتاب
انتخاب استاد دانشگاه ایران به عنوان داور مهندسان برق و الکترونیک آمریکا
همه اجساد در خاک این شهر تجزیه نمیشود و سالم میماند+عکس
سوخوهای روسی که قرار بود به ایران بیایند کجا رفتند؟
این پهپاد ایرانی به دشمنان فرصت فرار نمیدهد+عکس
بازگشت سونی اکسپریا به یک طراحی جدید+عکس
سلاح قدیمی و کوچک اوکراینیها که روسیه را زمین گیر کرد+عکس
رونمایی از برادر فیدلیتی هیبریدی در دو مدل پنج و هفت نفره+عکس
چند دستگاه هیوندای کونا وارد ایران شد+عکس
نکته عجیبی که در تلویزیون ۴K هواوی خبرساز شد
هشدار اپل درباره این حرکت اشتباه هنگام شارژ آیفون
رونمایی از موتور ۶ سیلندر ۴۰۰۰ سیسی ساخته محققان ایرانی+عکس
ویژگیهای خاص ساعت گران قیمت گواردیولا+عکس
موتور آمونیاک سوز تویوتا با قدرت بیشتر و آلایندگی کمتر
گشودن مقبره فراعنه مساوی با مرگ حتمی؟
گوگل جایگزین یورگن کلوپ سرمربی لیورپول میشود
نخبه ۱۲ ساله ایرانی در انجمن هوش مصنوعی شروع به کار کرد+عکس
تغییرات غافل گیرکننده در iOS ۱۸ در راه است
ملاقات ستاره دنباله دار با ماه و مشتری و اورانوس+عکس
پیکسل 8a گوگل برای گوشی سامسونگ شاخ و شانه کشید
داخل ساختمانهای عجیب با علامت X در چین چه خبر است؟ +عکس
تعرفه وحشتناک جیمیل با هوش مصنوعی اعلام شد
برچسب جدیدی که خودرو را در تابستان ۱۰ درجه خنکتر میکند+عکس
ستاره نوترونی مرده در کهکشان به صورت ناگهانی زنده شد+عکس
فهرست دانشگاههای خارج از کشور مورد تایید وزارت بهداشت اعلام شد
لوگوی نود سالگی دانشگاه تهران منتشر شد
فرصت انتخاب رشته داوطلبان آزمون دکتری سال ۱۴۰۳ دوباره تمدید شد
اینترنت در زمان برگزاری نوبت اول کنکور ۱۴۰۳ قطع نمیشود
ایمیل حمایتی روسای دانشگاههای ایران به دانشگاههای آمریکا
جمعه ۷ اردیبهشت نمایش «یاخته» باحضور خبرنگاران و عکاسان روی صحنه میرود
چگونه از تهران به گرگان برویم؟
تمهیدات لازم برای کنکور ۱۴۰۳ اندیشیده شد
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.