مزایا و معایب توربین های بادی

مزایا و معایب توربین های بادی:
در این بخش به مزایا و معایب توربین های بادی اشاره می کنیم.

معایب توربین بادی:
در نگاه اول، تصور ایراد وارد کردن به انرژی پاک بادی دشوار است، به ویژه وقتی که آن را با انرژی آلوده کننده زغال سنگ یا انرژی هسته ای مخاطره آمیز مقایسه کنیم.

اما انرژی بادی معایبی نیز دارد. یکی از ویژگی های توربین بادی این است که بیشتر از زغال سنگ، گاز یا نیروگاه اتمی انرژی تولید نمی کند.

یک توربین معمولی جدید تقریباً 2 مگاوات خروجی دارد. این میزان انرژی برای کار کردن با 1000 توستر 2 کیلوواتی به طور همزمان و یا برای تأمین انرژی 1000 خانه در صورتی که 30 درصد از مواقع کار کند، کافی است.

در حال حاضر، بزرگ ترین توربین ساحلی می تواند در حدود 6 تا 8 مگاوات انرژی تولید کند، زیرا توربین ها در دریا قوی تر و مداوم تر هستند.

در تئوری به 1000 عدد توربین 2 مگاوات نیاز داریم تا نیرویی معادل از یک نیروگاه هسته ای یا فسیلی 2000 مگاواتی بسازیم، اما در عمل چون نیروگاه های هسته ای یا فسیلی به صورت مداوم انرژی تولید می کنند و نیروی باد متغیر است، تعداد بیشتری توربین بادی نیاز است تا به این ظرفیت برسیم.

در نهایت، نیروی باد متغیر است و یک شبکه برق کارآمد به منابع قابل پیش بینی انرژی نیاز دارد. در عمل، این به آن معناست که شبکه به تلفیقی از منابع مختلف نیاز دارد تا تقاضای متغیر را پاسخگو باشد.

برخی از این منابع عملکرد مداوم دارند (مانند نیروگاه هسته ای)، برخی کمبود در زمان اوج تقاضا تأمین می کنند (مانند نیروگاه برق آبی) و گروهی هم تنها وقتی ممکن است انرژی تولید می کنند (مانند توربین بادی). بنابراین، انرژی بادی نمی تواند به عنوان تنها منبع تأمین انرژی به کار برود.

همان طور که گفتیم، نمی توان هزاران توربین را فشرده در کنار یکدیگر نصب کرد و انتظار داشت کارآمد باشند.

توربین ها باید فاصله مناسبی از یکدیگر داشته باشند؛ معمولاً 3 تا 5 برابر قطر روتور در جهت مخالف وزش باد بین هر دو توربین و حدود 8 تا 10 برابر قطر روتور در مسیر باد بین هر دو توربین در عقب و جلو.

این دو مورد را کنار هم قرار دهید تا به بزرگ ترین و واضح ترین ایراد نیروگاه بادی برسید: اشغال فضای خیلی زیاد. اگر بخواهید یک کشور را به طور کامل از انرژی بادی بهره مند کنید تا منبع انرژی دیگری نیاز نداشته باشد، منطقه بسیار وسیعی را باید با توربین پوشش دهید.

البته شما هنوز می توانید فضای بین توربین ها را به کشاورزی اختصاص دهید، اما هر توربین بادی حدوداً 5 درصد فضای مزرعه را به خود اختصاص می دهد (برای پایه توربین، دسترسی جاده و اتصال شبکه).

بسیاری از کشاورزان و زمین داران به خطوط برق جدید اعتراض دارند، در حالی که برخی دیگر با اجاره زمینشان درآمد خوبی کسب می کنند. علاوه بر این، می توان توربین ها را در سطح دریا نصب کرد، اما این خود مشکلات و هزینه های زیادی به همراه دارد.

حتی در توربین های روی خشکی هم هزینه اتصال ردیف های توربین از هزینه سیم کشی یک توربین به تنهایی با توان یکسان به وضوح بیشتر است.

به طور خلاصه، معایب توربین های بادی به شرح زیر است:

• قیمت بالا.
• نیاز به یارانه های اقتصادی برای دسترسی پذیر کردن انرژی بادی.
• هزینه اضافه پیچیدگی فرایند تنظیم نوسانات انرژی بادی با دیگر اشکال انرژی.
• هزینه اضافه برای ارتقای شبکه برق و خطوط انتقال، گرچه تمام سیستم سودده است.
• خروجی متغیر، گرچه این مشکل با احداث مزارع بادی در مناطق مختلف کاهش می یابد.
• اشغال گسترده زمین، گرچه 95 درصد زمین می تواند برای مصارف کشاورزی استفاده شود.
• عدم توانایی در تأمین تمام تقاضای انرژی یک کشور در تمام سال برخلاف نیروگاه های فسیلی، برق آبی، هسته ای و زیست توده.
• از بین رفتن مشاغل معدن کاری و حفاری.

مزایای توربین بادی:
در وجه مثبت، باید بگوییم که توربین های بادی، برخلاف زغال سنگ، منابع تولید انرژی پاک و سبز هستند. پس از ساخت و احداث توربین های بادی، آلودگی ناشی از گاز کربن دی اکسید که باعث گرمایش جهانی است یا دی اکسید سولفور که باران اسیدی تولید می کند، وجود ندارند.

شما برای یک بار هزینه صرف می کنید و بعد از آن انرژی تولیدی آن ها بی پایان و برای یک طول عمر 25 ساله رایگان است (غیر از قطعات یدکی و هزینه تعمیر و نگهداری).

این مسئله بیشتر از چیزی که به نظر می رسد یک امتیاز بزرگ محسوب می شود، زیرا هزینه اداره یک نیروگاه متداول به شدت به عوامل پرمخاطره مانند قیمت عمده نفت و گاز و نوسان بازار انرژی بستگی دارد.

در ساخت برج و ناسل توربین بادی مقداری فلز و سیمان استفاده می شود تا از سقوط آن جلوگیری کند (یک توربین بادی به طور متوسط حدود 8000 قطعه دارد)، بنابراین ساخت توربین اثرات زیست محیطی دارد.

با این حال با نگاه به طول عمر کاری آن ها می بینیم که توربین های بادی یکی از کمترین تولیدات کربن دی کسید را در میان دیگر منابع تولید انرژی دارند؛ به طور قابل ملاحظه ای بسیار کمتر از نیروگاه های فسیلی، کمتر از اکثر نیروگاه های خورشیدی یا زیست توده.

در این میان، نیروگاه های هسته ای کربن دی اکسید کمتری از نیروگاه بادی تولید می کنند، اما نیروگاه بادی مشکلات مربوط به امنیت، آلودگی و امحای پسماند را که به نیروگاه های هسته ای نسبت داده می شود، نداشته و با سرعت و سهولت بیشتری ساخته می شود.

همچنین به استناد گزارش میلیگان در سال 2009، برق تولیدی بادی به ازای هر کیلووات ساعت ارزان تر است؛ تقریباً نصف قیمت برق اتمی و دو سوم برق نیروگاه زغال سنگ.

با توجه به گزارش شورای جهانی انرژی بادی، یک توربین در 3 تا 6 ماه انرژی صرف شده در کل طول عمرش (ساخت، بهره برداری و بازیابی) را تولید و جایگزین می کند.

مزایای توربین بادی به شرح زیر است:

• انتشار بسیار کم آلاینده کربن دی اکسید (تنها برای ساخت).
• عدم آلایندگی برای هوا و آب.
• عدم وجود اثرات زیست محیطی مانند معدن کاری و حفاری.
• عدم هرگونه پرداخت بابت سوخت.
• کاملا پایدار؛ برخلاف سوخت های فسیلی، باد هرگز تمام نمی شود.
• توربین ها در هر جایی که به اندازه لازم بادخیز باشد، کار می کنند؛ برخلاف منابع فسیلی که فقط در مناطق خاصی یافت می شوند.
• برخلاف انرژی منابع فسیلی، هرینه های بهره برداری انرژی بادی برای سال ها قابل پیش بینی است.
• عدم وابستگی به نوسانات سیاسی مربوط به قیمت نفت و گاز.
• با افزایش قیمت نفت و گاز، قیمت برق بادی به صورت افزایشی رقابت پذیر خواهد بود.
• مشاغل جدید در زمینه ساخت، بهره برداری و تولید توربین بادی.