مزارع الرياح

​

^ مقدمة:

تسمى مجموعة العنفات التي توضع في مكان واحد بمزارع الرياح، ولها فوائد تجارية وكهربائية عديدة، وتم استخدامها أولاً في الولايات المتحدة الأمريكية ثم في أوروبا وأصبحت تنتشر في كل أنحاء العالم خاصة في الهند والصين واليابان. ^

**خصائص مزارع الرياح:**

& تتميز مزارع الرياح بأنظمة تجميع كهربائي تستخدم جهود عالية أكبر من جهد المولد للعنفة الواحدة وهذا بهدف تخفيض ضياعات المقاومة خلال عملية نقل الطاقة إلى مناطق الاستهلاك أي عند نقطة الاتصال مع الشبكة الكهربائية العامة، وتعتمد قيمة هذه الجهد على المسافة بين العنفات والمحولة الكهربائية التي تنقل الطاقة إليها وعلى كلفة أسلاك التوصيل.

معظم عنفات الرياح الحديثة تتضمن فيها محولات مركبة ضمن البرج، لكن مجموعة من العنفات منخفضة الجهد والقريبة من بعضها يمكنها أن تستخدم محولة واحدة بهدف تخفيض الكلفة الكلية، ويمكن استخدام أسلاك نقل مرتفعة أو مطمورة تحت الأرض لكن هذه الأخيرة تعتبر مكلفة.

مزارع الرياح الحديثة تتضمن أنظمة تحكم خاصة تتحكم بكل عنفة بشكل منفرد وتقدم تقريراً بخصوص عمل المزرعة وتسمى هذه الأنظمة (SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition) وتعني التحكم الإشرافي واستحصال البيانات، حيث تقوم بعرض المعلومات على شاشات الحواسيب حول المزرعة بالكامل أو مجموعة معينة من العنفات، أو عنفة مفردة وتتضمن هذه المعلومات عادة حالات عمل العنفة، مستويات الطاقة، الطاقة الكلية المنتجة، سرعة الرياح واتجاهها، وملاحظة الصيانة، كما تعطي مخططات ومنحنيات ومعلومات أخرى وتسمح بإيقاف وإعادة تشغيل العنفة.

أنظمة SCADA الأكثر تطوراً تعطي أيضاً معلومات عن درجة حرارة الزيت، سرعة الدوار، زاوية الخطوة، وغيرها، وتعطي تقريراً مفصلاً كل فترة معينة.

تواجه مزارع الرياح مجموعة من المشاكل وخاصة بسبب تأثير العنفات المتجاورة على بعضها، حيث يمكن أن تقع واحدة منها باتجاه الرياح الواردة على الأخرى، وأهم الاعتبارات التي تؤخذ عند التصميم هو مدى قرب العنفات المركبة من بعضها، ويبين الشكل التالي الطريقة الشائعة في وضع مصفوفات العنفات ضمن مزرعة حيث يتم المباعدة بينها باتجاه الرياح السائدة بشكل كبير، مع مراعاة المباعدة بين الصفوف أيضاً.

 الشكل 1: مصفوفة العنفات في مزرعة الرياح  

​