الرياح : كهرباء المستقبل والإستثمار الأربح

والرياح احد أهم مصادر هذه الطاقة المتجددة والمتوفرة في اغلب بقاع الأرض على نحو شبه عادل مما يخلق تساويا في إنتاج الطاقة في حال اعتمادها كمصدر أساسي لتوليد الطاقة الكهربائية ويطلق عادة على محطات توليد الطاقة الكهربائية من الرياح اسم مزارع الرياح

و مزارع الرياح هذه عبارة عن مساحة تمتد لعدة كيلومترات مربعة وتحوي على 12 عنفة هوائية تولد الطاقة الكهربائية أو أكثر ويمكن ان تستخدم الأرض المبينة عليها هذه العنفات في أغراض أخرى مثل الزراعة وتتواجد هذه المزارع عادة على اليابسة أو بالقرب منها وأحيانا أُخرى بعيدة عنها في منتصف البحيرات والمحيطات للاستفادة من الرياح القوية التي تنتج عن تبخر هذه المسطحات المائية

ويعتمد مبدأ توليد الطاقة الكهربائية من الرياح على مبدأ بسيط استخدم منذ آلاف السنين وهو استغلال طاقة الرياح لتدوير عنفات كبيرة مرتبطة بمولد كهرباء صغير في داخلها يولد الطاقة الكهربائية باستطاعة متوسطة تقدر تدور حول 34 كيلوفولت ثم تنتقل هذه الطاقة إلى أسفل العنفات ليستقبلها محول كهربائي يرفع استطاعتها الى عشرة أضعاف تمهيدا لتوزيعها على المناطق القريبة او ترسل مرة أخرى إلى محطة تحويل رئيسية ترفع الجهد الى مئة ضعف لكي تنقل الكهرباء عبر خطوط التوتر العالي الى مناطق ابعد

ويتم اختيار مواقع هذه المزراع تبعا لما يسمى أطلس الرياح وهو أطلس يوضح قوة وحجم الرياح تبعا للمواقع الجغرافية حول العالم ويفضل ان تُنشأ هذه المزارع في المناطق التي تملك تيارا هوائيا مستمرا وغير مضطرب وتبلغ سرعته في حدود 16 كيلومتر في الساعة أو أكثر من ذلك ويتم تجميع معلومات أولية عادة عن الأرض المرشحة لإنشاء مزرعة هوائية عليها بواسطة توربينات صغيرة ترفع على أبراج ارتفاعها من 30-60 متر تحدد هذه الأبراج السرعة الوسطية واتجاه الرياح وتستغرق عملية جمع هذه المعلومات عادة سنتين

والرياح عادة تكون أسرع كلما ارتفعنا عن مستوي الأرض لان قوى الاحتكاك تكون اضعف بالإضافة إلى عدم تأثرها بالتضاريس أو المباني المتوزعة على سطح الأرض ويمكن الاستفادة من توليد طاقة كهربائية أكثر ب 34% ان تم رفع التوربين المولد ضعف ارتفاعه لذا فتحديد ارتفاع العنفات فوق الأرض أمر مهم جدا وخاصة على المدى البعيد من إنشاء مزرعة الرياح

ويعيب هذه الطاقة أنها متغيرة العطاء تبعا لليوم والشهر والعام ولكن هذا التغير يمكن التنبؤ به عن طريق الأرصاد الجوية وصور الأقمار الصناعية لكي يتم التأقلم معه كما أن اختيار موقع هذه المزارع هو الحكم الفاصل في إنتاجية هذه التوربينات حيث انه بالإضافة إلى شدة الرياح فان عدة عوامل تدخل أيضا في الحسابات الاقتصادية منها سعر الأرض وسعر المعدات المطلوبة وإمكانية توفر محطات التحويل وخطوط الإمداد بالإضافة الى سعر مبيع الكيلووات الساعي في المنطقة

مقارنة مع مصادر الطاقة الأخرى فان التأثيرات البيئية لهذا المصدر تعتبر صغيرة نسبيا فهي لاتستخدم الوقود ولاتسبب ايا من أنواع التلوث كما ان تكلفة بناء هذه المزرعة ومعداتها يوازي أرباح الطاقة الجديدة التي يمكن الاستفادة منها خلال أشهر من دخول المزرعة الى حيز الاستثمار

وفي نهاية عام 2022 قدر إنتاج العالم من الطاقة المستمدة من الرياح بما يقارب 121.2 جيجاوات اي ما يعادل 1.5% من استهلاك العالم من الطاقة وهو رقم يزداد باطراد كبير وهو ضعف ما كان ينتج خلال عام 2022 مثلا وقدد حققت دولا كثيرا تقدما هائلا في هذا المجال اذ ان الدنمارك أصبحت تغذي 19% من الطاقة المدنية التي تحتاجها من مزارع الرياح واسبانيا والبرتغال تغذي 13% من احتياجاتها منها وألمانيا وايرلندا تغذي 7% من احتياجاتها الكهربائية من مزارع الرياح

وقد قُدر ان الإمكانية القصوى للطاقة التي يمكن الاستفادة منها بواسطة الرياح هي ما يقارب الى 72 تيرا وات وهو رقم كبير جدا بالمقارنة مع 15 تيرا وات يمكن انتاجها من باقي جميع المصادر الغير متجددة

وتتوقع رابطة العالم للطاقة المنتجة عن طريق الرياح انه خلال عام 2022 سينتج العالم 160 جيجا وات من الطاقة بواسطة مزارع الرياح بازدياد مطرد قدره 21% سنويا ومعظم هذه الزيادات سببها الالتزامات الحكومية وجدية التعامل معها حيث نذكر ان الدنمارك قطعت وعدا لمواطنيها بان تنتج نصف احتياجاتها من الطاقة بواسطة الرياح عام 1970 وهي تسير على هذا النهج بخطى ثابتة وسريعة جدا

أما بالنسبة الى العملاق الاسيوي الصين وكما عودتنا في إصرارها على انتزاع الصدارة في جميع المجالات فهذه الدولة كانت قد خططت لإنتاج 30000 ميجا وات بحلول 2022 ولكن يبدو ان هذه الخطة كانت صغيرة بالنسبة لتطلعات الصين الواسعة فقد استطاعت أن تصل إلى إنتاجية تقدر ب 22500 ميجاوات بحلول 2022 وسترفعها بسهولة إلى 30000 مجياوات خلال 2022 مما يجعل الصين الدولة الأسرع نموا في هذا المجال وهي تلاحق الولايات المتحدة بكل صرامة لانتزاع المركز الأول في كمية إنتاج الطاقة المستمدة من الرياح

ويذكر أن إنتاج 94 جيجاوات من الطاقة المستمدة من مزارع الرياح يوفر على غلافنا الجوي ما يقارب 122 مليون طن من غاز ثاني أكسيد الكربون سنويا أي ما يعادل ما تطرحه 20 محطة لتوليد الكهرباء بواسطة الفحم