بازار؛ گروه آب و انرژی: فناوری توربینهای بادی جهانی به سمت پرههای هوشمند، ژنراتورهای پیشرفته و مزارع بادی عظیم در خشکی و دریا حرکت کرده است. ایران از نظر منابع باد و دانش فنی، ظرفیت بالایی برای تبدیل باد به یکی از ستونهای سیستم برق خود دارد، اما برای بالفعل شدن این ظرفیت، گسترش مزارع بادی، تکمیل زنجیره تولید داخل و ثبات سیاستهای حمایتی ضروری است.
تازهترین پیشرفتهای توربینهای بادی در جهان
صنعت توربینهای بادی با سرعت شگفتانگیزی در حال پیشرفت است و هدف اصلی آنها تولید انرژی ارزانتر، کارآمدتر و پایدارتر است. مهمترین پیشرفتهای اخیر عبارتند از:
۱. افزایش اندازه و کارایی (بزرگتر و هوشمندتر) : روند اصلی به سمت ساخت توربینهای با پرههای بلندتر و برجهای مرتفعتر است. توربینهای جدیدی با ظرفیت ۱۵ مگاوات و پرههایی به طول بیش از ۱۲۰ متر در حال توسعه هستند. این توربینها بادهای ملایمتر در ارتفاعات بالاتر را شکار میکنند و انرژی بسیار بیشتری تولید میکنند که هزینه تولید هر مگاواتساعت برق را به شدت کاهش میدهد. از سوی دیگر با استفاده از هوش مصنوعی و شبیهسازیهای پیچیده، پرهها به شکلی آیرودینامیکتر و سبکتر طراحی میشوند تا حداکثر انرژی را از باد استخراج کنند. همچنین از مواد کامپوزیتی جدیدتر و مقاومتر استفاده میشود.
۲. توربینهای بادی شناور: این یک انقلاب واقعی در صنعت انرژی بادی است. تا قبل از این، مزارع بادی فقط در آبهای کمعمق (تا ۶۰ متر) قابل ساخت بودند. توربینهای شناور روی سکوهای شناور نصب میشوند و به ما اجازه میدهند تا از انرژی بادهای بسیار قویتر و پایدارتر در اعماق اقیانوسها (صدها متر) استفاده کنیم. کشورهایی مانند نروژ، اسکاتلند و ژاپن پیشرو در این زمینه هستند.
۳. هوشمندسازی و دیجیتالیسازی: با نصب سنسورهای متعدد روی توربین، سیستمهای هوشمند میتوانند عملکرد توربین را در لحظه بهینه کنند، جهت باد را پیشبینی کنند و خرابیها را قبل از وقوع تشخیص دهند (نگهداری پیشبینانه). این کار کاهش زمان خاموشی و افزایش طول عمر توربین را به همراه دارد. در کنار هوشمندسازی، دیجیتالیسازی نیز تحولی تازه در ساخت توربین های بادی است. یک نسخه مجازی و دقیق از توربین در کامپیوتر ساخته میشود. مهندسان میتوانند قبل از اعمال هرگونه تغییر در دنیای واقعی، اثرات آن را روی این مدل مجازی شبیهسازی و آزمایش کنند.
۴. پایداری و بازیافت: یکی از چالشهای بزرگ صنعت بادی، بازیافت پرههای عظیم و کامپوزیتی در پایان عمرشان است. برخی شرکت های پیش رو اکنون اولین توربینهای بادی با پرههای کاملاً بازیافتپذیر را ساختهاند که میتوان مواد آنها را در یک فرآیند شیمیایی خاص جدا و دوباره استفاده کرد.
۵. طراحیهای نوآورانه: برخی ساختارهای جدید در ساخت توربین های بادی مورد توجه قرار گرفته است:
- توربینهای بدون پره: شرکتهایی در حال توسعه توربینهایی هستند که به جای پره، از ارتعاشات برای تولید انرژی استفاده میکنند. این توربینها ساکتتر، ایمنتر برای پرندگان و مناسب برای مناطق شهری هستند، هرچند هنوز در مراحل اولیه قرار دارند.
- توربینهای محور عمودی: این توربینها که شبیه به یک بیضیدان یا همزن چرخشی هستند، میتوانند باد را از هر جهت دریافت کنند و برای مناطق شهری یا بادهای متغیر مناسبترند.
ظرفیت ایران در تولید انرژی بادی
ایران از نظر پتانسیل انرژی بادی، یکی از کشورهای برتر در خاورمیانه و حتی جهان است. ارزیابیهای ملی پتانسیل باد، ظرفیت فنی ایران را در حدود ۶٫۵ تا ۱۰ گیگاوات در سایتهای شناساییشده و تا حدود ۱۰۰ گیگاوات پتانسیل بهرهبرداری از باد برآورد کردهاند. مطالعهای در شرق ایران نشان میدهد سرعت باد بزرگتر از ۴ تا ۵ متر بر ثانیه در تمام ۲۲ ایستگاه وجود دارد؛ برخی سایتها (مثل خواف) باد تا ۹٫۸ متر بر ثانیه سرعت دارد. در سواحل جنوبی و غرب کشور نیز مطالعات GIS و آماری نشان میدهد بخش قابلتوجهی از نیاز منطقه میتواند از باد تأمین شود. با وجود این پتانسیل، ظرفیت نصبشده بادی ایران بسیار کمتر از توان بالقوه است.
در حال حاضر ظرفیت نصبشده انرژی بادی در ایران حدود ۳۰۰ تا ۳۵۰ مگاوات است. این عدد در مقایسه با پتانسیل موجود، بسیار ناچیز و کمتر از ۱ درصد پتانسیل واقعی کشور است.
بهترین و بادخیزترین مناطق ایران عبارتند از:
- استانهای شمالی و شمالغربی: منجیل و رودبار در گیلان (کهنهکارترین مزارع بادی کشور)، اردبیل، آذربایجان شرقی و غربی و زنجان.
- استانهای شرقی و جنوبشرقی: سیستان و بلوچستان (بهویژه منطقه زابلی)، خراسان جنوبی و شمالی.
- استانهای مرکزی و جنوبی: بخشهایی از فارس، اصفهان، یزد و کرمان نیز پتانسیل خوبی دارند.
جایگاه ایران در زمینه فناوری توربین های بادی
ایران توانایی طراحی و ساخت توربینهای بادی با ظرفیت متوسط را دارد و از نظر چرخه فناوری، بهجز برخی قطعات خاص، نسبتاً خوداتکاست. شرکتهایی مانند سابا(وابسته به سازمان انرژیهای نو ایران)، آونگ و نصیر نیرو در این حوزه فعال و قادر به طراحی و ساخت توربینهای بادی تا ظرفیت ۲.۵ تا ۳ مگاوات هستند. توربین ۲.۵ مگاواتی سابا با قطر روتور ۱۰۰ متر، نمونهای از توربین های داخلی است.
به رغم این پیشرفت ها ایران در مقایسه با روند جهانی، در حوزههای توربینهای بزرگمقیاس فراساحلی، فناوریهای دیجیتال پیشرفته و تولید انبوه نیاز به سرمایهگذاری و انتقال فناوری دارد. توربینهای جهانی به بیش از ۱۴ مگاوات (فراساحلی) و ۶ تا ۸ مگاوات (خشکی) رسیدهاند.
با توجه به پتانسیل بادی بالا توسعه این فناوری میتواند نقش کلیدی در امنیت انرژی و کاهش کربن ایفا کند.
چالشها و موانع اصلی صنعت توربین های بادی در ایران
در کنار تحریمهای بینالمللی که دسترسی ایران به فناوری روز، توربینهای پیشرفته، قطعات یدکی و سرمایهگذاری خارجی را دشوار کرده می توان از چالش های دیگری در مسیر صنعت توربین های بادی ایران نام برد:
۱. سیاستهای انرژی دولت: یارانههای سنگین برای سوختهای فسیلی (گاز و نفت) باعث شده قیمت تمامشده برق بادی در مقایسه با برق حرارتی رقابتی نباشد و انگیزه لازم برای سرمایهگذاری وجود نداشته باشد.
۲. مشکلات سرمایهگذاری: عدم ثبات در قوانین، قراردادهای خرید تضمینی برق با قیمتهای پایین و ریسکهای سیاسی، سرمایهگذاران داخلی و خارجی را فراری میدهد.
۳. ضعف در تولید داخلی: هرچند شرکتهایی مانند مپنا در زمینه مونتاژ و تولید برخی قطعات توربینهای بادی فعالیت میکنند، اما هنوز در فناوریهای کلیدی مانند طراحی پره، گیربکس و سیستمهای کنترلی پیشرفته وابسته به خارج هستیم.
۴. مشکلات زیرساختی: برخی از بهترین مناطق بادی در مناطق دورافتاده قرار دارند که شبکه برق برای اتصال مزارع بزرگ بادی در آن مناطق ضعیف است.
فرصتهایی که برق بادی برای ما ایجاد می کند
توسعه صنعت توربین های بادی و فعال کردن پتانسیل عظیم برق بادی در ایران فرصت های قابل توجهی برای ایران به بار می آورد:
- تنوع سبد انرژی: با فرسوده شدن نیروگاههای حرارتی و افزایش مصرف برق، توسعه انرژیهای تجدیدپذیر یک ضرورت استراتژیک است. برق بادی می تواند سبد انرژی ایران را متنوع تر کند و از وابستگی به برق فسیلی بکاهد.
- پتانسیل صادرات برق: ایران میتواند با توسعه مزارع بادی در مناطق مرزی، برق مازاد را به کشورهای همسایه صادر کند.
- ایجاد اشتغال: صنعت انرژی بادی یک صنعت کاربر است و میتواند فرصتهای شغلی زیادی در مناطق محروم ایجاد کند.
- دانش فنی موجود: ایران تجربه چندین دهه کار با توربینهای بادی را دارد و نیروی انسانی متخصصی در این زمینه تربیت شده است.
در حالی که جهان با فناوریهای انقلابی مانند توربینهای شناور و هوشمند به سمت انرژی بادی ارزان و فراگیر حرکت میکند، ایران با وجود داشتن یکی از بهترین خزانهای بادی جهان، به دلیل موانع ساختاری قادر به بهرهبرداری از این نعمت نیست. رفع این موانع و توجه جدی به این بخش میتواند ایران را به یکی از قطبهای اصلی انرژی پاک در منطقه تبدیل کند.
نظر شما