تحليل نظام توربينات الرياح خارج الشبكة

نظام توربينات الرياح خارج الشبكة هو نظام لتوليد الطاقة لا يعتمد على الشبكة الكهربائية العامة ويمكنه التشغيل بشكل مستقل. ويتكون أساسًا من مولدات توربينات الرياح، وأجهزة العاكس، والتحكم وأنظمة تخزين الطاقة.

الـ توربين رياح هو المكون الأساسي في النظام. تتوجه توربينات الرياح نحو الرياح وتحولها إلى طاقة ميكانيكية، والتي بعدها تحرك المولد لإنتاج الكهرباء.

يقوم جهاز العاكس بشكل أساسي بتحويل التيار المستمر المخزن في حزمة بطاريات التخزين إلى تيار متردد، ثم تزويد الحمل بالطاقة.

تُستخدم نظام التحكم بشكل أساسي لتوصيل ودمج الأجزاء المختلفة للنظام، مع التعديل المستمر لشحن وتفريغ حزمة البطارية وفقًا للتغيرات في سرعة الرياح والحمل.

بسبب التقطع وعدم استقرار الطاقة الريحية، تتطلب أنظمة توربينات الرياح خارج الشبكة بطاريات لتخزين الطاقة الكهربائية الزائدة وتزويد الحمل بالطاقة عندما تكون الرياح غير كافية، مما يضمن استقرار واستمرارية إمدادات الطاقة.

التطبيق الواسع

في المناطق الجبلية النائية، والمراعي، والجزر البعقة عن شبكة الكهرباء، تكون تكلفة مد الشبكة الكهربائية مرتفعة جداً، وتكون إمدادات الكهرباء شديدة عدم الاستقرار. بالإضافة إلى ذلك، تقع أماكن مثل محطات البحث الميدانية، وحصص الحراس الحدوديين، ومحطات القواعد الاتصالية عموماً في مناطق نائية وتحتاج إلى تلبية متطلبات الاستقلان والاعتماد على الذات في إمدادات الكهرباء. يمكن دمج نظام توربينات الرياح خارج الشبكة مع الألواح الكهروضوئية لتوفير طاقة مستمرة وموثوقة لهذه المواقع، وتلبية الاحتياجات اليومية للمستخدمين.

نظام توربينات الرياح خارج الشبكة يُستخدم أيضًا على نطاق واسع في المزارع ومحلات تربة الماشية. حيث يمكنه تزويـد معدات الري في المزرعة، وأنظمة الإضاءة والتحكم في درجة الحرارة في الصوب الزراعية، وكذلك السياجات، والإضاءة، ونظام مياه الشرب للماشية في المراعي بالكهرباء.

يمكن لنظام توربينات الرياح خارج الشبكة أيضًا توفير دعم كهرباء موثوقًا لمواقع الاستكشاف في الهواء الطلق، وعمليات التعدين، وكذلك مواقع الطرق والبناء.