استرالیا در حال آزمایش یک نوع جدید از توربین بادی است. توربین بادی که، به پره های بلند و یا زمین های باز متکی نیست. این طراحی جمع و جور 6 کیلوواتی می تواند روشی آرام تر و انعطاف پذیرتر برای تولید انرژی پاک ارائه دهد. اما آیا واقعاً این توربین جدید می تواند با مزارع بادی سنتی رقابت کند؟ آزمایش نسخه اولیه این توربین در جنوب آدلاید ممکن است پاسخ این سوال را بدهد.

استرالیا قرار است در آینده با آزمایش یک توربین بادی جدید با محور عمودی در جنوب آدلاید، گام مهمی در فناوری انرژی باد بردارد. این توربین 6 کیلوواتی که از طریق همکاری بین دانشگاه فلیندرز و استارت‌آپ VAWT-X Energy توسعه یافته است، می‌تواند راه‌حل انرژی تجدیدپذیر آرام‌تر، سازگارتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر را برای مناطق شهری، مزارع و مکان‌های صنعتی ارائه دهد.

در صورت موفقیت، این فناوری می تواند به هدف بلندپروازانه استرالیا یعنی دستیابی صد در صدی به انرژی های تجدیدپذیر تا سال 2027 کمک کند و چشم انداز انرژی بادی در جهان را تغییر دهد.

سمت و سویی جدید برای تولید برق بادی

انرژی باد به طور سنتی تحت سلطه توربین های بادی با محور افقی بوده است، سازه های سه پره بزرگی که معمولا در مزارع بادی دیده می شوند. این توربین های بادی اگرچه موثر هستند، اما به جهت باد ثابت، فضاهای باز بزرگ و تعمیر و نگهداری منظم نیاز دارند. چالش هایی که می تواند استقرار گسترده آنها را محدود کند.

در مقابل، توربین های بادی با محور عمودی چندین مزیت را ارائه می دهند:

• کارایی همه جهته: این توربین ها باد را از همه جهت می گیرند و این ویژگی آنها را برای مناطقی با الگوهای بادی متغیر مناسب می کند.
• مقدار فضای اشغال شدۀ کوچکتر : طراحی فشرده این توربین ها امکان نصب در محیط های شهری و صنعتی را فراهم می کند.
• سطح سر و صدای کمتر: این ویژگی یک عامل کلیدی برای استقرار در مناطق مسکونی و تجاری است.
• کاهش نیازهای تعمیر و نگهداری: تنظیمات مکانیکی کمتر، منجر به کاهش هزینه های عملیاتی می شود.

برخلاف این مزایا، توربین های بادی با محور عمودی از قدیم با راندمان پایین و ناپایداری مکانیکی دست و پنجه نرم کرده اند. با این وجود در حال حاضر، پیشرفت ها در زمینه طراحی و مواد بر این محدودیت ها غلبه کرده است و آنها را به رقیبی برای توربین های بادی سنتی تبدیل می کند.

پیشرفت کارایی و قابلیت اطمینان

نمونه اولیه استارت‌آپ VAWT-X Energy مبتنی بر توربین های بادی با محور عمودی از نوع داریوس است. این نمونه دارای یک روتور مارپیچ دو پره است که کارایی و ثبات ساختاری را افزایش می دهد. بر خلافبر توربین های بادی با محور عمودی از نوع ساوونیوس که ساده تر هستند اما کارایی کمتری دارند، این طراحی خروجی انرژی و سازگاری را بهبود می بخشد.

تحقیقات اخیر موسسه فناوری فدرال سوئیسافزایش 200 درصدی راندمان توربین های بادی با محور عمودی و کاهش 77 درصدی ارتعاشات آنها را نشان می‌دهد و نگرانی‌های قبلی در مورد عملکرد و دوام را برطرف می‌کند. این پیشرفت ها نشان می دهد کهتوربین های بادی مدرن با محور عمودی به زودی می توانند به یک راه حل اصلی برای تامین انرژی تجدیدپذیر تبدیل شوند.

حمایت و سرمایه گذاری دولت

توسعه این توربین حمایت قابل توجهی دریافت کرده است، از جمله کمک مالی معادل 300 هزار دلار استرالیا (تقریباً 181 هزار یورو) که از سوی وزارت توسعه ایالتی استرالیای جنوبی انجام شد. این پروژه با تلاش گسترده‌تر استرالیای جنوبی در جهت ایجاد یک شبکه تامین انرژی صد در صد تجدیدپذیر تا سال 2027 همسو است، هدفی که این منطقه را به عنوان یک رهبر جهانی در استقرار انرژی بادی و خورشیدی قرار داده است.

سرمایه گذاری دولتی و خصوصی در فناوری های نوآورانه تجدیدپذیر مانند این نمونه اولیه از توربین های بادی با محور عمودی، نشان دهنده تعهدی رو به رشد برای افزایش تاب آوری انرژی، کاهش هزینه ها و دستیابی به اهداف آب و هوایی است. اگر این آزمایش موفقیت آمیز باشد، توربین می تواند بزرگتر شده و در سراسر استرالیا و فراتر از آن مستقر شود و امکانات جدیدی برای تولید برق پایدار ارائه دهد.

رونق جهانی انرژی بادی

در حالی که استرالیا در حال پیشرفت در انتقال انرژی تجدیدپذیر است، صنعت برق بادیِ جهانی رشد بی سابقه ای را تجربه می کند.

• در سال 2023 در سراسر جهان به اندازه تولید117 گیگاوات برق، توربین بادی نصب شد که 50 درصد افزایش نسبت به سال قبل را نشان می دهد.
• تا سال 2024، انرژی باد 7.6 درصد از تولید برق جهانی را با ظرفیت بیش از هزار گیگاوات برای کل توربین های نصب شده تشکیل داده است.
• چین با داشتن 43 درصد از ظرفیت جهانی در انرژی بادی در جهان پیشتاز است و پس از آن ایالات متحده و آلمان قرار دارند.

بخش بادی فراساحلی به سرعت در حال گسترش است. به ویژه در اروپا، که کشورها برای تسریع تولید انرژی پاک در مزارع بادی در مقیاس بزرگ سرمایه گذاری می کنند. با تداوم نوآوری و سرمایه گذاری، پیش بینی می شود که ظرفیت انرژی بادی جهان تا سال 2030 سه برابر شود و انرژی بادی نقش مهمی در تحقق تعهدات آب و هوایی بین المللی ایفا کند.

تأثیر آزمایش نسخه اولیهتوربین بادی با محور عمودیدر استرالیا

آزمایش آتی توربین استارت آپ VAWT-X Energy  بیش از یک نوآوری فنی است و می تواند نقطه عطفی در توسعه انرژی های تجدیدپذیر باشد. اگر این طراحی موفقیت آمیز باشد، ممکن است راه را برای موارد زیر هموار کند:

• مقیاس پذیری : این نمونه یک راه حل قابل دسترس تر انرژی باد برای محیط های شهری، صنعتی و خارج از شبکه است.
• کاهش هزینه : نگهداری کمتر و بهبود کارایی در این نمونه، منجر به انرژی تجدیدپذیر ارزان تر می شود.
• پذیرش بین المللی : این نمونه الگویی برای سایر کشورهایی است که به دنبال راه حل های متنوع و سازگار با انرژی بادی هستند.

این پروژه با پشتوانه قوی دانشگاه، صنعت و دولت، می تواند به شکل دادن به آینده انرژی بادی کمک کند و موقعیت استرالیا را به عنوان پیشرو در نوآوری های تجدیدپذیر تقویت کند.