سيناريوهات تطبيق التوربينات الريحية الرأسية في المناطق التجارية

مع سعي البلديات وأصحاب المباني نحو الحصول على شهادات أقوى لمبانيهم وتحقيق طاقة صفرية صافية إلزامية في ممتلكاتهم، فإنهم يتجهون إلى مصادر الطاقة المتجددة للمباني. ومن بين مصادر الطاقة المتجددة: التوربينات الريحية المحورية الرأسية (VAWTs)، وهي الأكثر ديناميكية وفعالية مثبتة في المساحات العمرانية المبنية، وتختلف عن التقنيات الأخرى المذكورة سابقًا.

التغلب على قيود المساحة الحضرية باستخدام التصميم المدمَّج

تُعَدُّ مسألة المساحة واحدةً من أكبر المشكلات التي تواجه المناطق التجارية. فثمة مساحات واسعة من الأراضي تُستخدَم حاليًّا لأجهزة تكييف الهواء (HVAC) المركَّبة على أسطح المباني، ولا يكاد يكون من المنطقي استخدام الأراضي على مستوى الأرض لتوربينات الرياح. وفي هذه الحالة، تُعَدُّ توربينات الرياح الرأسية الأنسب تمامًا؛ فهي صغيرة الحجم ومرتفعة، ويمكن تركيبها على المباني أو وضعها على الأسطح، بل ويمكن دمجها داخل المباني واستخدامها في أغراض أخرى.

تم تصميم توربين الرياح العمودي للعمل في مناطق نسبيًّا مدمجة، على عكس التوربينات ذات المحور الأفقي التي تتطلب مساحة مفتوحة وبرجًا عاليًا. وأظهرت الأبحاث التي أُجريت على تصاميم توربين الرياح العمودي المستوحاة من الطبيعة أن إحكام ترتيب أشجار مثل هذه يسمح بتثبيتها في بيئات عمرانية قائمة بالفعل، كالممتلكات التجارية أو السكنية، لتعمل بشكل تكاملي وتحسّن المظهر الجمالي. وبعض هذه التوربينات يمكن تركيبها في مساحة تبلغ نحو ٢٤ قدمًا مربعة، ما يجعلها مناسبة للمناطق ذات الكثافة السكانية العالية.

استغلال الرياح غير المنتظمة لتوليد الطاقة في الموقع

في المناطق التجارية، تُعَدُّ أنماط الرياح المعقدة التي تحدث حول المباني الشاهقة ظاهرة معروفة جيدًا. وتتغيَّر اتجاهات الرياح باستمرار، ما يجعل من الصعب على توربينات الرياح التقليدية استغلال طاقة الرياح؛ إذ يتعيَّن عليها أن تدور باستمرار لتتّبع اتجاه الرياح. أما توربينات الرياح الرأسية فهي ذات اتجاهات متعددة، أي يمكنها اصطياد الرياح مهما كان اتجاهها دون الحاجة إلى الدوران.

يجعل التصميم هذه التوربينات فعّالة جدًّا في البيئات الحضرية المضطربة، حيث تتدفَّق الرياح باتجاهات متعددة ومتغيِّرة. وقد خضعت منظومة توربينات الرياح الرأسية المستوحاة من أشجار الرياح (Wind Tree Mill) لاختبارات ناجحة، وأُثبت أنها تتمتَّع بأداءٍ مستقرٍّ في بدء التشغيل الذاتي وقدرةٍ مستمرةٍ على توليد الطاقة من الرياح حتى عند هبوبها من اتجاهات متعددة وبسرعة رياح حضرية متوسِّطة تبلغ ٢ متر/ثانية. وهذه القدرة على توليد الطاقة من الرياح المضطربة توفِّر مصدر طاقة محليًّا أكثر ثباتًا مقارنةً بالألواح الشمسية، التي تقتصر فعاليتها على ساعات النهار والظروف الجوية الملائمة.

جيران جيّدون: ضجيج منخفض واهتزاز منخفض

أي مكانٍ يعاني من الضجيج والاضطراب لا يمكن أن يكون مكان عمل. ويعود رفض توربينات الرياح التقليدية في السوق التجاري إلى صوت الرياح المُمرَّر عبر شفرات التوربينات. أما التصميم ذي المحور الرأسي فهو فريدٌ ويُنتج ضجيجًا واهتزازًا أقل بكثير مقارنةً بالضجيج والاهتزاز الناتجين عن الشفرات.

البصمة الصوتية المنخفضة تجعل توربينات الرياح ذات المحور الرأسي (VAWTs) جيرانًا مثاليين للمكاتب والمتاجر والمباني السكنية في المناطق التجارية. ومن الفوائد الأخرى لتوربينات الرياح ذات المحور الرأسي أنها لا تطلق نفس نوع التلوث الضوضائي الذي تُنتجه طواحين الهواء التقليدية، بل إنها أهدأ حتى من تلك الطواحين. كما أن بعض التصاميم لا تعرّض الحيوانات المحلية للخطر؛ فقد شوهدت الطيور تبني أعشاشها داخل الجهاز، مما يدل على عدم وجود خطر ويدل على التعايش السلمي.

فوائد اقتصادية وبيئية ملموسة

تُقلِّل المباني من نفقات الكهرباء، لأنها بديلٌ لشراء الكهرباء من الشبكة. وفي دراسة أُجريت على توربينات الرياح الصغيرة ذات المحور الرأسي المُركَّبة في المباني التجارية، تراوحت الطاقة الموفَّرة بواسطة التوربينات بين ٠,٠١٪ و٣٧,٥١٪ من استهلاك الكهرباء، بينما بلغت نسبة انخفاض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بين ٠,٠١٪ و٣٧,٧٤٪، كما حقَّقت وفورات جزئية في تكاليف التشغيل. وتساهم هذه النتائج مباشرةً في تحقيق أهداف الاستدامة المؤسسية. وأظهرت الحسابات التي أُجريت لتوربين رياح رأسي سعته ٥ كيلوواط توفيرًا يقارب ٩٥٠ كيلوجرامًا من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون سنويًّا لكل كيلوواط. وباستخدام هذه الأنظمة، يمكن للمناطق التجارية خفض بصمتها الكربونية، وتعزيز علامتها التجارية، والمشاركة في التحوُّل العالمي نحو اقتصاد منخفض الكربون.

تأسست الشركة في عام ٢٠٠٩، وهي شركة جيانغسو دي إتش سي للبيئة وتقنية السيليكون المحدودة، وتتخصص في حلول الطاقة الهجينة التي تجمع بين الرياح والطاقة الشمسية، وتوفّر توربينات الرياح الرأسية المختلفة، والألواح الشمسية، وبطاريات ليثيوم حديد فوسفات (LiFePO₄) للاستخدامات الحضرية والتجارية. ويساعد التزامنا بتقديم خدمة ممتازة وفهم عميق لاحتياجات عملائنا في مواصلة المسير نحو مستقبل يعتمد على مصادر الطاقة المتجددة — وهو مستقبلٌ مستدامٌ أصبح واقعًا بالنسبة للأحياء التجارية اليوم.