بادهوابرد چیست و چگونه کار می کند؟ (+فیلم و عکس)

یک فناوری جدید برای استفاده از انرژی باد هزینه و اشغال زمین کمتر نسبت به توربین های بادی فعلی را نوید می دهد.

عصر ایران - برداشت انرژی از دل آسمان ایده جالب توجه ای است که نظر برخی شرکت های تولید برق با استفاده از بادبادک را به سوی خود جلب کرده و تلاش های آنها در این زمینه موفق نیز بوده است.

کانال عصر ایران در تلگرام

به گفته این شرکت ها، فناوری جدید مزایای بسیاری به همراه دارد.

فلورین بائر، یکی از مدیران عامل و مدیر ارشد فناوری شرکت کایت‌کرفت (Kitekraft) می گوید: این سامانه ها مزایایی مانند هزینه تولید ارزان‌تر، حمل و نقل ارزان‌تر و همچنین کارایی بیشتر را ارائه می کنند. ردپای کربن آن نیز بسیار کوچک‌تر است. اگر همه این مزایا را در اختیار داشته باشید، چرا باید یک توربین بادی عادی را تولید کنید؟

شرکت کایت‌کرفت مستقر در شهر مونیخ در زمینه توسعه سامانه های تولید نیرو با استفاده از بادبادک فعالیت می کند.

دانلود فیلم

باد هوابرد چگونه کار می کند؟

اما فناوری که به نام "باد هوابرد" شناخته می شود، چگونه کار می کند؟ یکی از شرکت های فعال در این زمینه به نام کایت‌میل (KiteMill) این فرآیند را در قالب رویکردی سه مرحله ای تشریح کرده است.

بادبادک

بادبادک یک هواگرد با طراحی ویژه است که از مواد کامپوزیتی ساخته می شود. بادبادک ساختاری محکم دارد و برای دوام آوردن در برابر بادهای پرقدرت طراحی شده است. طراحی بادبادک شبیه به یک هواپیمای بدون پیشرانه یا گلایدر است و چهار پروانه پیشران فقط برای برخاستن و فرود آن نیاز است.

زمانی که بادبادک در هوا بالا می رود با سر خوردن روی جریان های هوا در اوج آسمان باقی می ماند. بادبادک به گونه ای طراحی شده است که حرکتی سریع و بدون دردسر داشته باشد، در شرایطی که نیروی کششی بالایی را به بند اعمال می کند.

بند

بادبادک با کمک یک بند به زمین متصل می شود. این بند نیروی کششی را از بادبادک به ژنراتور ایستگاه زمینی انتقال می دهد. بند از الیاف پلی اتیلن بافته ساخته شده است که به دلیل قابلیت های استقامت منحصر به فرد آن انتخاب شده است. این الیاف به نوبه خود کمترین قطر را برای بند ایجاد می کنند.

بند عاملی کلیدی برای استخراج انرژی از توربین های بادبادکی است. جنس بند بادوام است و می تواند شرایط محیطی مختلف از جمله رطوبت و نور فرابنفش را تحمل کند.

ایستگاه زمینی

ایستگاه زمینی نیروی کششی منتقل شده از بند را به برق تبدیل می کند. برق تولیدی سپس وارد شبکه برق می شود. یک دستگاه چرخان در ایستگاه زمینی به ژنراتور متصل است که بادبادک را بالا و پایین می برد. سامانه کنترل نیز در ایستگاه زمینی قرار دارد و از پروازهای ایمن و کارآمد بادبادک اطمینان حاصل می کند.

این سامانه همانگونه که بادبادک و دستگاه چرخان را کنترل می کند، تولید بهینه انرژی را تضمین می کند. حسگرهای نصب شده روی هواگرد وظیفه فراهم کردن نقاط داده برای سامانه کنترل به منظور هدایت و حفظ تعادل هواگرد را بر عهده دارند. عملکرد مستقل مجموعه کایت‌میل و تولید انرژی با کمک سامانه کنترل ممکن می شود.

میزان موفقیت این روش چقدر است؟

کایت‌میل مدعی است که سامانه معرفی شده توسط آنها می تواند در بازه های زمانی بیش از یک ساعت کارکرد با چرخه های پوسته به طور میانگین 5.5 کیلووات توان تولید کند.

دانلود فیلم

هنوز به میزان کافی توسعه نیافته است

در حال حاضر، "باد هوابرد" در مراحل ابتدایی مسیر خود قرار دارد و برای توسعه بیشتر باید بر موانع بسیاری غلبه کند که از آن جمله می توان به اثبات ایمن و قابل اعتماد بودن کل مجموعه و این که موجب بروز آلودگی صوتی نمی شود، اشاره کرد.

در حال حاضر، هیچ یک از شرکت های فعال در زمینه تولید نیرو با استفاده از بادبادک موفق به تولید برق در مقیاس مگاوات نشده اند که برای رقابت با دیگر منابع انرژی تجدیدپذیر نیاز است. البته، این بدان معنا نیست که این گونه نخواهد شد.

این فناوری مبتنی بر اصول درست علمی است و می تواند آینده امیدوارکننده ای داشته باشد. آیا در آینده نزدیک روزی فرا خواهد رسید که نیروی مورد نیاز زندگی خود را با کمک بادبادک ها تامین کنیم؟ باید منتظر ماند و دید چه روی خواهد داد.

"مای‌سان"؛ ماشین شخصی تولید انرژی سبز! (+عکس)

این ریزشبکه که به نام مای‌سان (mySUN) شناخته می شود می تواند نیروی لازم برای روشنایی ال‌ئی‌دی، دستگاه های قابل حمل، سامانه های گرمایشی و واحدهای تهویه مطبوع را تامین کند.

عصر ایران - حل بحران آب و هوایی نیازمند راه حل های هوشمندانه در زمینه انرژی است که نیاز به سوخت های فسیلی را کاهش داده و گزینه هایی پایدار را معرفی می کنند. این دقیقا همان چیزی است که شرکت WZMH Architects روی آن متمرکز شده است. این شرکت قصد دارد ساختمان هایی را با مصرف انرژی کاهش یافته که از انرژی تجدیدپذیر نیرو می گیرند، طراحی کند. اما ساختمان هایی که از انرژی تجدیدپذیر استفاده می کنند نیازمند منابع انرژی تجدیدپذیر هستند. ترکیبی از انرژی انسانی، خورشید و یک ایده عالی جالب توجه به نظر می رسد، اینگونه نیست؟

طی همکاری با دانشگاه رایرسون، شرکت WZMH Architects یک ریزشبکه (میکروگرید) در یک جعبه را معرفی کرده است. در حقیقت، این یک ماشین تولید انرژی سبز شخصی محسوب می شود. این ریزشبکه که به نام مای‌سان (mySUN) شناخته می شود می تواند نیروی لازم برای روشنایی ال‌ئی‌دی، دستگاه های قابل حمل، سامانه های گرمایشی و واحدهای تهویه مطبوع را تامین کند.

این طراحی خورشیدی از یک سامانه پلاگ اند پلی استفاده می کند. این سامانه با یک دوچرخه و پنل های خورشیدی به عنوان منبع انرژی پاک کار می کند، از این رو کاربران می توانند انرژی مورد نیاز خود را تولید کرده که قابل ذخیره کردن نیز است.

شما می توانید با حرکت خود انرژی تولید کنید. یک فرد عادی هنگام دوچرخه سواری چه به صورت ثابت یا متحرک 100 تا 150 وات نیرو تولید می کند. با افزودن یک موتور به یک دوچرخه ثابت می توان انرژی کافی برای روشن کردن چراغ ها در یک فضای 300 فوت مربعی را برای کل روز تامین کرد. سامانه مای‌سان چنین نیروی را برداشت می کند.

از آنجایی که جعبه مای‌سان بسیار کوچک است، می توان به راحتی آن را در کنار دیوارهای یک آپارتمان قرار داد. این می تواند نیروی مورد نیاز واحد های مستقل را تامین کند. پیامدهای استفاده از چنین مجموعه ای نیز قابل توجه هستند. با استفاده از سامانه ای شبیه به مای‌سان، آپارتمان ها می توانند بدون سیم کشی مسی ساخته شوند و هر واحد منبع نیروی خود را خواهد داشت.

به گفته زنون رادویچ، مدیر شرکت WZMH Architects، می توان سامانه مای‌سان را به عنوان یک ابزار شخصی و تولیدکننده انرژی سبز قابل حمل در نظر گرفت. این یک دستگاه ولتاژ پایین و جریان مستقیم است و اتصال به یک ریزشبکه دی‌سی را بسیار ساده می کند. انرژی سبز می تواند از طریق پنل های خورشیدی، توربین های بادی یا دوچرخه های انرژی تولید شده و در بسته های باتری که بخشی از سامانه مای‌سان هستند، ذخیره شود. به جای نیروگاه های الکتریکی بزرگ و پیچیده در ساختمان ها، صدها یا هزاران واحد مای‌سان می تواند انرژی را از طریق یک ریزشبکه دی‌سی با چندین کاربر به اشتراک بگذارد.

در نهایت، برنامه این است که از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی برای تامین نیروی کل جوامع و ساختمان ها استفاده شود.

امروزه، افراد بیشتری قصد دارند تا تغییری ایجاد کرده و ردپای کربن خود را کاهش دهند و نوآوری هایی مانند سامانه مای‌سان می توانند گزینه هایی مقرون به صرفه و پایدار برای مشکلات انرژی جهان ما و بحران آب و هوایی باشند.

------------------------------------------------------------

بیشتر بخوانید: 

*بزرگ‌ترین باتری خورشیدی جهان به زودی عملیاتی می شود

*از غارنشینی تا استفاده از انرژی خورشیدی/ تولید برق خورشیدی، راهکار کاهش آلودگی هوا است

*نخستین مزرعه خورشیدی کوهستانی جهان/ برنده جایزه «وات دور» (Watt d'Or)سوئیس برای بهترین نوآوری در زمینه انرژی(+عکس)

قدرتمندترین توربین "جزر و مدی" جهان در نزدیکی سواحل اسکاتلند (+فیلم و عکس)

توربین O2 دارای دو تولیدکننده نیرو یک مگاواتی است که در انتهای پایه های جمع شونده آن قرار گرفته اند.

عصر ایران - شرکت اُربیتال مارین پاور، فعال در زمینه فناوری های انرژی های تجدیدپذیر، قدرتمندترین توربین جزر و مدی جهان را تولید و به تازگی در ساحل اُرکنی (Orkney) در اسکاتلند نصب کرده است. این توربین که به نام "O2" شناخته می شود، دستگاهی با 74 متر طول است که انرژی پاک را طی 15 سال آینده تولید خواهد کرد. این توربین 2 مگاواتی ظرفیت تامین تقاضای برق سالانه تقریبا 2,000 خانه در سراسر بریتانیا را دارد.

جزایر اُرکنی در شمال شرقی سرزمین اصلی اسکاتلند قرار گرفته و به واسطه موقعیت خود که محل تلاقی اقیانوس اطلس و دریای شمال است، از پتانسیل نیروی موجی خوبی سود می برد. توربین O2 در مکانی که به گفته مرکز انرژی دریایی اروپا (EMEC) دارای جریان های جزر و مدی با سرعت بالا که به چهار متر در ثانیه (حدود هشت گره دریایی) نیز می رسند، لنگر انداخته است. این توربین از طریق کابلی در زیر دریا به شبکه برق در خشکی متصل شده و تولید انرژی سبز و پاک را آغاز کرده است.

دانلود فیلم 

توربین O2 دارای دو تولیدکننده نیرو یک مگاواتی است که در انتهای پایه های جمع شونده آن قرار گرفته اند. این طراحی با هدف تعمیر و نگهداری راحت‌تر انجام شده است. پره هایی 10 متری مساحتی بیش از 600 متر مربعی را برای جذب انرژی جزر و مدی جاری در اختیار این توربین قرار می دهند. توربین O2 توسط یک سامانه مهار چهار نقطه ای به بستر دریا متصل شده که از جابجایی بی هدف آن روی آب جلوگیری می کند. یک کابل داینامیک برای انتقال برق تولید شده توسط توربین به بستر دریا استفاده می شود و از آنجا توسط کابلی ایستا به شبکه برق سراسری انتقال می یابد.

توسعه توربین O2 پیش از ساخت در داندی و انتقال به اُرکنی بیش از 15 سال طول کشیده است. شرکت اُربیتال مارین پاور در بیانیه مطبوعاتی خود اشاره داشته است که توربین O2 نیروی مورد نیاز یک الکترولایزر در خشکی برای تولید هیدروژن سبز (هیدروژن خالص تولید شده با استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر) را نیز تامین خواهد کرد.

دانلود فیلم

اندرو اسکات، مدیرعامل اُربیتال مارین پاور، این موضوع را نقطه عطف بزرگی برای توربین O2 دانسته و از تیم شرکت اربیتال مارین پاور و زنجیره تامین برای به سرانجام رساندن این پروژه انرژی تجدیدپذیر پیشگامانه به صورت ایمن و موفقیت آمیز قدردانی کرده است. اسکات امیدوار است این پروژه محرکی برای استفاده از منابع جریان جزر و مدی در سراسر جهان برای مقابله با تغییرات آب و هوایی باشد، در شرایطی که یک بخش صنعتی جدید و کم کربن شکل می گیرد.

پس از آغاز به کار موفق قدرتمندترین توربین جزر و مدی جهان در سواحل اسکاتلند، شرکت اُربیتال مارین پاور اکنون به دنبال تجاری سازی فناوری خود از طریق استقرار توربین های مولتی‌مگاواتی است. به گفته اندرو اسکات، رهبری جهانی در زمینه نوآوری هایی با میزان انتشار کربن کم به منظور ایجاد آینده ای پایدارتر برای نسل های بعدی ضروری است.

-----------------------------------------------------------------------

بیشتر بخوانید: 

*9 انرژی که بقای بشر به آنها وابسته است

*بادگیرهای شناور بلندتر از برج ایفل و تامین برق 80 هزار خانه (+عکس)

*بزرگترین هاب انرژی تجدیدپذیر جهان بیش از 50 گیگاوات انرژی تولید خواهد کرد

بزرگترین هاب انرژی تجدیدپذیر جهان بیش از 50 گیگاوات انرژی تولید خواهد کرد

انجام پروژه در سه فاز برنامه ریزی شده و می تواند تا سه و نیم میلیون تن هیدروژن سبز یا 20 میلیون تن آمونیاک سبز در هر سال تولید کند.

عصر ایران - کنسرسیومی بین المللی پیشنهاد ساخت بزرگترین هاب انرژی تجدیدپذیر جهان در استرالیای غربی را ارائه کرده است. این طرح پیشنهادی شامل صرف هزینه ای 100 میلیارد دلاری برای توسعه سایتی با مساحت نزدیک به 15 هزار کیلومتر مربع می شود که توانایی تولید بیش از 50 گیگاوات انرژی به شکل هیدروژن و آمونیاک با استفاده از انرژی خورشیدی و بادی را خواهد داشت.

ظرفیت پیش بینی شده برای این هاب نزدیک به ظرفیت تولید نیروی 54 گیگاوات با استفاده از ذغال سنگ، گاز و انرژی تجدیدپذیر است. این کنسرسیوم به نام هاب انرژی سبز غربی (WGEH) متشکل از شرکت های اینترکانتیننتال انرژی، سی‌ دبلیو پی گلوبال، و میرنینگ گرین انرژی لیمیتد است. شرکت آخر زیرمجموعه ای از میرنینگ تردیشنال لندز ابوریجینال کورپ و دارای کرسی دائمی در هیئت مدیره WGEH است.

این کنسرسیوم در بیانه ای اعلام کرده است که انجام پروژه در سه فاز برنامه ریزی شده و می تواند تا سه و نیم میلیون تن هیدروژن سبز یا 20 میلیون تن آمونیاک سبز در هر سال تولید کند. هیدروژن و آمونیاک تولید شده سپس در نیروگاه ها، صنایع سنگین، و هوانوردی استفاده خواهد شد.

همچنین، این کنسرسیوم ساخت تاسیساتی دریایی برای انتقال سوخت تولید شده به کشتی ها را برنامه ریزی کرده است که احتمالا تا سال 2030 آغاز خواهد شد. تولید بیش از 30 گیگاوات نیرو از طریق باد توسط این هاب برنامه ریزی شده است و باقیمانده با استفاده از انرژی خورشیدی تولید خواهد شد.

این طرح پیشنهادی در شرایطی ارائه شده است که وزارت محیط زیست استرالیا به تازگی طرحی در مقایس کوچک‌تر – هابی با ظرفیت تولید 26 گیگاوات انرژی - را با اشاره به آسیب های احتمالی به تالاب ها و به عنوان تهدیدی برای گونه های پرندگان مهاجر رد کرده بود. باید به این نکته اشاره داشت که دو عضو کنسرسیوم جدید شامل اینترکانتیننتال انرژی و سی‌ دبلیو پی گلوبال بخشی از تیم پیشنهاد دهنده طرح قبلی نیز بوده اند.

در صورت تصویب، این هاب انرژی تجدیدپذیر جدید می تواند پروژه انرژی تجدیدپذیر 45 گیگاواتی که توسط شرکت آلمانی Svevind Energy در قزاقستان ساخته می شود و در حال حاضر بزرگترین پروژه در این بخش است را پشت سر بگذارد.

ترجمه: محمد مهدی حیدرپور

---

بیشتر بخوانید: 

*آیا توربین‌های بدون تیغه آینده انرژی بادی هستند؟

*مایعی که انرژی خورشیدی را برای دو دهه ذخیره می‌کند

*بادگیرهای شناور بلندتر از برج ایفل و تامین برق 80 هزار خانه (+عکس)

بادگیرهای شناور بلندتر از برج ایفل و تامین برق 80 هزار خانه (+عکس)

با ارتفاع بیش از 1,000 فوت (324 متر)، توربین های بادی کوچک روی شبکه بادگیر نصب می شوند و این سازه عظیم شناور با استفاده از روش های مورد استفاده در صنعت نفت و گاز به کف اقیانوس متصل می شود.

عصر ایران - شرکت نروژی ویند کچینگ سیستمز (Wind Catching Systems) محصولی جدید و جالب توجه را معرفی کرده است که شامل مجموعه ای عظیم و شناور از توربین های بادی کوچک می شود و به گفته این شرکت می تواند پنج برابر انرژی سالانه بیشتر نسبت به بزرگترین توربین های بادی منفرد جهان تولید کند.

با ارتفاع بیش از 1,000 فوت (324 متر) که بلندتر از برج ایفل در فرانسه است، توربین های بادی کوچک روی شبکه بادگیر نصب شده و این سازه عظیم شناور با استفاده از روش های مورد استفاده در صنعت نفت و گاز به کف اقیانوس متصل می شود.

روترهای کوچک‌تر این مجموعه بادگیر می توانند در بادهایی با سرعت بیش از 40 تا 43 کیلومتر در ساعت عملکرد بسیاری بهتری نسبت به توربین های بادی بزرگ‌تر داشته باشند که به طور معمول در چنین سرعت هایی حرکت پره های خود را برای کاهش نیروی تولیدی با هدف محافظت از خود در برابر آسیب دیدگی تغییر می دهند. به گفته ویند کچینگ سیستمز، اثر کلی شامل بهبود 500 درصدی خروجی انرژی سالانه است و هر یک از این مجموعه های بادگیر شناور می توانند نیروی مورد نیاز برای 80 هزار خانه در اروپا را تامین کنند.

پنج مجموعه بادگیر شناور می توانند مقدار برق مشابه با 25 توربین بادی عادی را تولید کنند. این در شرایطی است که مساحت بسیار کمتری برای نصب مجموعه های بادگیر در مقایسه با توربین های بادی عادی اشغال می شود.

به جای استفاده از اجزای منفرد عظیم، این مجموعه های بادگیر با قطعات کوچک‌تری ساخته شده اند که به معنای تولید، نصب و تعمیر و نگهداری بسیار آسان‌تر آنهاست. پس از نصب پایه شناور، بیشتر کارهای باقیمانده را می توان روی عرشه و بی نیاز از جرثقیل یا کشتی های تخصصی انجام داد. طراحی شبکه ای این مجموعه بادگیر اجازه دسترسی راحت برای تعمیر و نگهداری مداوم را می دهد. ویند کچینگ سیستمز عمر مفید این مجموعه ها را 50 سال اعلام کرده است. در مقام مقایسه، عمر مفید یک توربین بادی منفرد بزرگ 30 سال است.

به گفته ویند کچینگ سیستمز، مجموعه های بادگیر شناور آماده تحویل برق حاصل از انرژی باد دریایی با قیمتی تقریبا مشابه با شبکه سنتی توزیع برق هستند.

ویند کچینگ سیستمز از پشتیبانی مالی شرکت هایی مانند نورث انرژی (North Energy) و هلدینگ فرد (Ferd) برخوردار است و فناوری خود را در همکاری با شرکت ایبل (Aibel)، ارائه دهنده خدمات در زمینه صنایع نفت، گاز و باد دریایی و موسسه فناوری انرژی (IFE) توسعه داده است.

ویند کچینگ سیستمز اطلاعات بیشتری درباره نمونه های اولیه یا زمان آزمایش فناوری بادگیرهای خود ارائه نکرده است و به رغم عملی به نظر رسیدن این پروژه، در حال حاضر باید منتظر ماند و دید آیا ادعاهای مطرح شده این شرکت ثابت می شوند یا خیر.

--------------------------------------------------------------------

بیشتر بخوانید: 

*9 انرژی که بقای بشر به آنها وابسته است

*استفاده از انرژی باد در قلب دریاها (عکس)

*کدام کشورها صاحب بزرگترین ظرفیت نیروی بادی هستند؟