طرح يويوى بادى و افزايش توليد برق نيروگاه‌هاى بادى
۱۳۸۵ مهر ۹, یکشنبه
استفاده از سوختهای غیر فسیلی مانند انرژی خورشیدى و یا انرژى بادى، چند سالی است که به طور جدى مطرح هستند. کمبود منابع سوخت فسيلی و از آن گذشته آلودگی محیط زيست که پیامد استفاده از این نوع سوختهاست، موجب شده طرح‌های تأمين انرژی بخصوص انرژى برق از منابع غیر فسیلی مورد استقبال قرار گيرند. از جمله اين طرح‌ها، نيروگا‌هاى بادی توليد كننده برق‌اند. در بسيارى از كشورهاى صنعتى اين نيروگاه‌ها هر جا که باد مداوم با شدت مناسبى در جريان است دیده مى‌شوند. دكل‌های بلندی که پروانه آنها با وزش باد مى‌چرخند و برق توليد مى‌كنند.
الكساندر پودگتس (Alexander Podgaets) فیزیكدان روسی طرح جالبی دارد كه توليد برق اين نيروگاه‌ها را افزايش خواهد داد: ” بادبادکی را تصور كنيد كه چند کیلومتر بالاتر از سطح زمین در هوا مى‌چرخد. بادبادکی که به یک کابل متصل است و سر ديگر کابل به ژنراتوری روی زمین وصل است، ژنراتورى که مثل دینام تولید برق كار مى‌كند.“
کل طرح را مى‌توان به یویوی بادی تشبیه کرد، بادبادک كه بالا مى‌رود کابل تا ته باز مى‌شود سپس قرقره‌ای که به کابل وصل است دوباره آنرا جمع مى‌کند و بادبادک را برمى‌گرداند. وقتی کابل باز مى‌شود چرخش قرقره ژنراتور را به کارمى‌اندازد و برق تولید مى‌كند. البته جمع کردن قرقره نيازمند صرف انرژی است ولى در نهایت برق تولید شده بیشتر از مقدارى است که صرف شده است. پودگتس اضافه مى‌كند:” حدود شصت ثانیه طول مى‌کشد تا بادبادک ۴,۵ تا ۵ کیلومتر بالاتر از سطح زمین رود، بعد برش مى‌گردانیم پايين و این سیکل دوباره از نو تكرار مى‌شود.“
اين فيزيكدان روسی در دانشگاه Delft در هلند کار مى‌کند، دانشگاهى که طرح‌های بزرگی در دست اجرا دارد. همانطور كه پودگتس اشاره مى‌كند طرح به يكى دو بادبادک ختم نخواهد شد. در مرحله اول دست کم پنجاه بادبادك با هم آن هم در محدوده‌اى به مساحت يك زمین فوتبال بالا مى‌روند. بادبادکهای در ارتفاعات مختلف و تقریبا بالای سر هم خواهند چرخید. پيش بينى مى‌شود در اين طرح حدود صدمگاوات برق تولید شود. پودگتس اضافه مى‌كند:” ما بادبادک، طناب، باد و دینام داریم، چیز ديگرى لازم نیست. چند کیلوات برق در ساعت تولید مى‌کنیم بدون اینکه یک سنت خرج کنیم. البته در حال حاضر امكاناتمان محدود است، بیشتر از پنج مگاوات تولید نداریم. ولى طرح‌هاى دیگرى داریم که بازده بهترى خواهد داشت.“
برخى از كارشناسان معتقدند مى‌توان روى دكل‌ها چند پروانه نصب كرد. همانطور كه پودگتس هم اشاره مى‌كند:” در فکر دكلى هستیم که در محدوده گیگاوات، برق تولید کند مانند مدلى كه کامپیوتری طراحى کردیم. تولیدی حدود پنج گیگاوات با یک دكل شدنى است.“
ماسیمو ایپولیتو (Massimo Ippolito) مدیر يك دفتر منهدسی در نزدیکی شهر تورین در غرب ايتالياست. طرح این مهندس ایتالیایی براى استفاده بهينه از انرژى باد جالب تر از طرح محقق روسی به نظر مى‌رسد. طبق طرح ايپوليتو، هر بادبادك هدایت كننده اتوماتی خواهد داشت که مثل سیستم هواپیماهای بدون سرنشین عمل مى‌کند. در اين طرح و به كمك اين سيستم، بادبادک‌ها هنگام بالا رفتن مى‌چرخند در نتيجه كابل بيشترى نياز است و قرقره هم بيشتر مى‌چرخد و در نهايت ژنراتور متصل به قرقره هم برق بیشتری تولید مى‌کند.
هر دو طرح در مرحله آزمایش موفق بوده‌اند، قدم بعدى اجراى پروژه در ابعاد وسيع‌تر است. گذشته از آن فيزيكدان روسى در فكر دكل‌هاى مخصوصى است كه بتوان آنها را روى سقف خانه نصب كرد، طرحى مانند باطريهاى خورشيدى. بادبادك اين دكل‌هاى خانگى حدود صد تا دويست متر بالا مى‌رود كه براى توليد چند كيلو وات برق براى مصرف خانگى كافى است.
مهندس ايتاليايى در فكر طرح بزرگترى است، نصب دكل‌هاى بادى بزرگ در سواحل صخره‌اى كه باد با شدت بيشترى در جريان است. البته اينكه چه زمانى اين طرح‌ها عملى شوند، چندان مشخص نيست، هر دو طراح به دنبال سرمايه‌گذار مى‌گردند.