ما هو توليد طاقة الرياح الجوية؟

توليد طاقة الرياح الجوية هي تقنية متطورة ترسل توربينات الرياح إلى ارتفاع عالٍ لالتقاط طاقة رياح أقوى وأكثر اتساقًا.

الاختراقات التكنولوجية وآفاق التطبيق

في السنوات الأخيرة ، أحرزت تقنية طاقة الرياح الجوية تقدماً كبيراً ، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى التطورات في المواد وتصميم الهيروستات وتكنولوجيا المحركات خفيفة الوزن. حاليًا ، تستكشف أكثر من 50 شركة في جميع أنحاء العالم هذا المجال.

• التقدم في الصين : الصين البحث والتطوير في المقدمة على مستوى العالم. على سبيل المثال ، صعد نظام S500 الذي طورته شركة بكين ليني يونتشوان بنجاح إلى 500 متر في عام 2024 لتوليد الطاقة ، مع إخراج 50 كيلووات. والأمر الأكثر إثارة للإعجاب ، وقد أكمل نظام على مستوى ميجاوات (SEWES1500) التجميع ، المصمم للعمل على ارتفاع يزيد عن 1500 متر ، مع إنتاج سنوي يقدر يتجاوز 6 ملايين كيلو وات في الساعة-على سبيل المثال إلى 10،000 أسرة لمدة عام.

• تطبيقات متنوعة : ما وراء اتصال الشبكة ، فإن النشر السريع وتنقله يجعل من المفيد بشكل فريد الاستجابة للطوارئ ( على سبيل المثال ، استعادة الطاقة والاتصالات بسرعة في مناطق الكوارث) ، وتشغيل الجزر النائية والمواقع الخارجية ، وحمل معدات الاتصال.

المزايا الواعدة والتحديات الحالية

مزايا وتحديات طاقة الرياح الجوية متميزة بنفس القدر.

• مزايا كبيرة :

• كثافة الطاقة العالية للغاية : يمكن أن يزيد متوسط ​​سرعة الرياح على ارتفاع مرتفع عن 3 أضعاف ذلك على مستوى الأرض. نظرًا لأن الطاقة في الرياح تتناسب مع مكعب سرعة الرياح ، فقد تكون الطاقة المتاحة 27 مرة أو أكثر.

• توزيع الموارد الواسعة : الصين لديها موارد الرياح عالية الارتفاع. فوق 5000 متر ، تتجاوز كثافة طاقة الرياح في معظم المناطق 1 كيلو واط لكل متر مربع ، تصل إلى 30 كيلوواط/م² بالقرب من مجاري النفاث على مناطق مثل Jiangsu و Zhejiang و Shandong ، مما يشير إلى إمكانات هائلة.

• انخفاض التأثير البيئي : لا يتطلب أي أسس ضخمة ، مما يقلل من الاضطراب إلى البيئة على مستوى الأرض.

• التحديات الحالية :

• الموثوقية الفنية : يجب أن تصمد أمام الأنظمة على الظروف الجوية القاسية على ارتفاعات عالية ؛ ضمان تشغيل التشغيل المستقر على المدى الطويل أمر بالغ الأهمية.

• مشكلات التكلفة : R&D الحالية وتكاليف التصنيع مرتفعة. الهدف من ذلك هو تقليل تكلفة الطاقة المقيدة التي تقل عن 0.1/كيلو واط ساعة في الساعة للتنافس مع المصادر التقليدية.

• إدارة المجال الجوي : تتطلب إدارة العديد من منصات الارتفاع الدائمة إنشاء لوائح سلامة قوية وآليات تنسيق المجال الجوي.

ملخص

باختصار ، توليد طاقة الرياح الجوية هي تقنية ثورية توسع التقاط الطاقة من الأرض ثنائية الأبعاد إلى مساحة ثلاثية الأبعاد. على الرغم من أنه لا يزال في مرحلة ما قبل التجارة ، فإن إمكاناتها لكفاءة عالية للغاية ومرنة تنشرها تضع دورًا مهمًا في مزيج الطاقة المستقبلي ، لا سيما حلول طاقة خضراء ومستقرة للمناطق التي تتجاوز الشبكة وسيناريوهات الطوارئ.