کد خبر: 131355
ف
اختصاصی شبکه علمی ثریا
توربین‌های بادی نسل جدید آسمان‌خراش‌ها
چرا اندازه توربین‌های بادی با چنین سرعتی افزایش می‌یابد؟ به طور خلاصه باید محدودیتی وجود داشته باشد اما هنوز هیچ کس اندازه‌ای برای آن قرار نداده است.

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.

 


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
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.
آتیلا
1401/10/21 - 12:02 0 0
شما نگران اقتصاد بریتانیا نباشید.

حمایت مجری معروف اخبار عراق، از خلیج فارس+عکس

جدیدترین تصویر از آیت الله سیستانی

صعود دانشجوی دانشگاه آزاد به بام ایران با یاد دانشمند شهید دکتر طهرانچی +عکس

آغاز کلاس‌های نیمسال اول دانشگاه صنعتی امیرکبیر از ۲۸ شهریور

حمله هکرهای ایرانی یک واحد تولید برق را در انگلیس تعطیل کرد

شکایت آمریکا از تیک تاک با ۴۰۰ میلیون دلار تسویه شد

واکنش قالیباف به جنگ اقتصادی ترامپ و دار‌دسته‌اش+عکس

کلید اولیه ۵ آزمون علوم پزشکی منتشر شد

کلید اولیه آزمون‌های سراسری و پذیرش دانشجو معلم سال ۱۴۰۵ منتشر شد

سنت‌های اجتماعی قرآن، راهی برای فهم عمیق حوادث بزرگ اجتماعی

میراث علمی ادبی ابن سینا از زبان محققان روسی، ازبکستانی و گرجستانی

مسجد سوخته کوی نصر بازسازی و افتتاح شد

رهبر شهید چگونه «وابستگی موشکی» را پیش از شکل‌گیری خنثی کرد؟

تصویب عناوین درسی مدارس بین‌الملل ایران برای نخستین‌بار

برنامه‌های درسی دانشگاه فرهنگیان به‌روزرسانی شود

افتخارآفرینی دانش‌آموزان ایرانی در رقابت بین‌المللی نوآوری فیزیک مالزی

فروش کتاب‌های درسی دانش‌آموزان فقط از سامانه رسمی مقدور است

در جامعه مهدوی رفتارها بر پایه ایثار و حذف انگیزه‌های سودجویانه است

بحارالانوار گردآوری جهت‌دار احادیث نیست؛ مجلسی و شکل دهی جامعه شیعه

ورود دانشجویان جدید با تأخیر انجام می‌شود/ کلاس‌ها حتما حضوری است

نتایج اولیه آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ در دهه اول شهریور اعلام می شود

پذیرش پژوهشگران پسادکتری تقاضامحور در ۱۲ دانشگاه و مرکز پژوهشی کشور

خدمات مرکز مشاوره دانشگاه علم و صنعت حضوری شد

ثبت‌نام ۴ هزارنفر در فراخوان جذب هیئت علمی علوم پزشکی/اعلام ظرفیت خالی

کوانتوم در آستانه تجاری‌سازی/ ۵ حوزه‌ای که کوانتوم در حال تغییر آنهاست

توسعه تعاملات علمی و پژوهشی ایران و کشورهای بریکس

اعلام جزئیات شهریه دانشجویان شهریه‌پرداز دانشگاه الزهرا(س)

تکلیف افزایش ۲۰ درصدی ظرفیت پزشکی و دندانپزشکی تا سال ۱۴۰۴ مشخص شد

کاظمی: فرهنگ ایثار و شهادت، مزیت رقابتی ما در برابر دنیای استکبار است

واکنش سید عباس عراقچی وزیر امور خارجه به ادعای کمرشکن‌ترین عملیات اقتصادی تاریخ

«لباس شخصی»سراغ یک پرونده امنیتی رفت

۵ نمایشنامه از ۵ درام‌نویس زن خوانده می‌شود

شکست «ددپول و ولورین» توسط «اودیسه»؛ رایان رینولدز تبریک گفت!

حجت الاسلام قمی: «مسجد» محور جامعه مبعوث است

بازگشت عمو پورنگ پس از ۵ سال به سیما

حجت‌الاسلام قمی: مسجد باید پرچم‌دار حرکت مؤمنان و جامعه‌سازی باشد

حجت الاسلام قمی: مسجد محدود به اقامه نماز نیست

حکمرانی شبکه‌ای امام هادی(ع) در زندان و منشور کلامی زیارت جامعه کبیره

از سامرای محاصره‌شده تا عصر غیبت/روایت راهبرد امام عسکری(ع) برای شیعه

فیلمساز ایرانی داور جشنواره یونانی شد

سفر «سندرم بلوغ» به انگلیس

«سیاوش» به هیچ نهادی وابسته نیست؛ هزینه‌ها کاملا شخصی است!

شنیدن زمزمه عود و تمبک در آلبومی که به خواهر تقدیم شد

پذیرش تفاوت‌ها در یک انیمیشن؛ اگر زال شاهنامه دختر بود چه می‌شد؟

از شکل‌گیری ایده تا شروع کسب‌وکار؛ «کارخانه»در رادیو اقتصاد راه‌ افتاد

نمایشی با الهام از جهان موراکامی؛ ارتباط بین هنرمند و مخاطب مهم است

۳ چهره بزرگ در یک فیلم؛ حمایت برد پیت از مستند ویم وندرس درباره زومتور

جزئیات فصل جدید یک رویداد موسیقایی؛ وقتی موسیقی از تهران خارج می‌شود

تصویر معناداری که قالیباف در کنار خلیج فارس منتشر کرد

امیر جدیدی و حمید نعمت‌الله در پشتِ صحنه سریال داش آکل

«عید بیعت» در میدان ولیعصر(عج) برگزار می‌شود

بازگشت حماسی مصدق به قدرت،کینه شاه و دربار علیه دولت ملی را تعمیق کرد

شهادت امام حسن عسکری (ع) هیئت کجا برویم؟

مشرکان عصر جاهلیت موحد بودند؟

توییت معنادار معاون وزیر خارجه در پاسخ به ترامپ+عکس

سامرا آماده میزبانی از عزاداران امام حسن عسکری (ع) شد

اعلام برنامه‌های علمی هفته ملی ابن‌سینا در ایران

تلاش ملاعبدالله بهابادی در سازماندهی استنباط و روابط میان ادله

«عقل فعال» میراث حل مسائل روز؛ ابن سینا شاخصه عقلانیت در اسلام است

زبان‌آموز حرفه‌ای چگونه آلمانی یاد می‌گیرد؟ نگاهی تخصصی به مسیر رسیدن از سطح A1 تا C1

محقق ایرانی باکتری را به ترانزیستور تبدیل کرد

جیمز وب ۳ سیاه‌چاله فعال در یک کهکشان دوردست کشف کرد

مصوبه مهم درباره اقتصاد دیجیتال

تولید ماده اولیه داروی ایرانی درمان «فیبروز کبدی»

ایده امیرکبیر در تأسیس دارالفنون چه بود؟

پرچم انتقام و خونخواهی بر فراز گنبد مساجد کشور به اهتزاز درمی آید

راه‌اندازی موکب‌های دائمی در مرز ایران و عراق

چرا رهبر شهید به جوانان اروپایی نامه نوشتند؟

آثار و عوامل تجربه زیسته احساس تنهایی در دختران تجرد زیست

«فرمانده هرمز» را چقدر می‌شناسید؟

جزئیات برنامه‌های هفته آموزش هنر اعلام شد

شوراهای آموزش و پرورش؛ ظرفیت ملی برای جهش کیفیت و عدالت تربیتی

کاهش ۲۰ درصدی تخلفات اداری آموزش‌وپرورش

زنگ نماز همراه با زنگ مدرسه نواخته شود

آغاز دریافت کارت ۵ آزمون علوم پزشکی از امروز

جدیدترین تغییرات فراخوان جذب هیئت علمی علوم پزشکی را اینجا ببینید

آغاز ثبت نام پذیرفته شدگان آزمون دکتری از اول شهریور

جزئیات ثبت نام آزمون دکتری تخصصی و پژوهشی گروه علوم پزشکی اعلام شد

نتایج نهایی آزمون دکتری اعلام شد

بیش از ۷۵۰ هزار نفر کارت کنکور ۱۴۰۵ و آزمون پذیرش دانشجو معلم گرفتند

زمان و تعداد سوالات گروه‌های پنجگانه کنکور سراسری ۱۴۰۵ مشخص شد

جزئیات ثبت نام آزمون دکتری تخصصی و پژوهشی گروه علوم پزشکی اعلام شد

جدیدترین تغییرات فراخوان جذب هیئت علمی علوم پزشکی را اینجا ببینید

امتحانات ترم تابستان دانشگاه‌های سراسری و آزاد حضوری شد

حکم اخراج یکی از دانشجویان دانشگاه شریف ابلاغ شد

زبان‌آموز حرفه‌ای چگونه آلمانی یاد می‌گیرد؟ نگاهی تخصصی به مسیر رسیدن از سطح A1 تا C1

آمادگی کامل شبکه ملی اجرا و حفاظت برای برگزاری مطلوب کنکور ۱۴۰۵

درباره ارتداد در اسلام و انواع آن بیشتر بدانید

بزرگداشتی برای میراث دار فلسفه و طب حکیم ابوعلی سینا

ثبت‌نام آزمون دکتری گروه علوم پزشکی سال ۱۴۰۵

مهران مدیری تحت عمل جراحی و درمان قرار گرفت

«غوطه‌ور» در صف اکران رفت

توزیع کارت کنکور ۱۴۰۵ از امروز آغاز شد

نتایج نهایی آزمون دکتری اعلام شد

آزمون تربیت معلم همزمان با کنکور سراسری ۱۴۰۵ برگزار می‌شود

هشدار درباره کاهش رتبه علمی ایران در جهان

حامد همایون مهمان درجام شد

آغاز دریافت کارت ۵ آزمون علوم پزشکی از امروز

آغاز ثبت نام پذیرفته شدگان آزمون دکتری از اول شهریور

خوراک رسانه‌ای کودک دهه ۶۰ با امروز فرق دارد

پرچم انتقام و خونخواهی بر فراز گنبد مساجد کشور به اهتزاز درمی آید

چرا رهبر شهید به جوانان اروپایی نامه نوشتند؟

چگونه ایمان‌ در زمان جنگ تقویت می‌شود؟

مصوبه مهم درباره اقتصاد دیجیتال

آثار و عوامل تجربه زیسته احساس تنهایی در دختران تجرد زیست

آموزش و پرورش باید در کنار سه قوه، «قوه چهارم» کشور باشد

«فرمانده هرمز» را چقدر می‌شناسید؟

ایده امیرکبیر در تأسیس دارالفنون چه بود؟

جزئیات برنامه‌های هفته آموزش هنر اعلام شد

مسعود امیرلویی پس از ۵ سال مبارزه درگذشت