تعويض الانبعاثات خلال عامين – كيف تقوم مزارع الرياح بذلك؟

An eye-opening study published in the Journal of the Royal Society of New Zealand examines how onshore wind farms can limit their negative environmental impact and improve efficiency. Interestingly, the report highlights that today’s system can offset their emissions in as little as two years. Here’s what you need to know.

البحث في استدامة مزارع الرياح

The peer-reviewed study examined the life cycle of these devices. The team considered all aspects of wind turbines including manufacturing, delivery, installation, maintenance, and decommissioning of these units. The goal was to determine the inefficiencies and see how they could be reduced if not eliminated in the future.

أُجريت الدراسة في خليج هوك، نيوزيلندا في مزرعة الرياح البرية هاراباكي. كان هذا الموقع مثالياً لأن إعداده مشابه لمعظم عمليات الرياح البرية عالميًا. وبالتالي، مكن ذلك الباحثين من الحصول على أكثر البيانات صلة من جهودهم.

المصدر – تكنولوجيا الطاقة

Harapaki wind farm has 41 onshore wind turbines in operation. These units were found to generate all the energy needed for their entire life cycle in around 6 months. Additionally, the research demonstrated that the average wind farm has a carbon footprint of 10.8 gCO2eq/kWh. The results indicate that wind farms can offset their lifespans’ carbon footprint in 2 years. Interestingly, combined gas turbine units were found to accomplish the task in 1.7 years.

التصنيع

يكشف الغوص في البيانات أن التصنيع هو أحد المساهمين الرئيسيين في بصمة الكربون لمزارع الرياح البرية. إنه عملية كثيفة العمالة والمواد لإنشاء مكونات مزارع الرياح البرية عالية الكفاءة اليوم. تتطلب هذه الأجهزة آلات مصممة خصيصًا ويمكنها استخدام مركبات متقدمة لتقليل الوزن. هذه العوامل تزيد من التكاليف والأثر البيئي الذي تتراكم عليه هذه الأجهزة.

التركيب

قد يكون من المفاجئ معرفة أن نقل مزارع الرياح إلى موقعها هو أحد أكبر النفقات. على وجه التحديد، وجد التقرير أن نقل هذه المكونات الكبيرة إلى موقعها النهائي يمكن أن يستهلك أكثر من 10٪ من إجمالي انبعاثات الكربون للجهاز. تتضمن عملية جلب مزارع الرياح الكبيرة إلى موقعها شاحنات ورافعات ضخمة لا تُصمم مع مراعاة الاستدامة.

إلغاء تشغيل مزارع الرياح

إلغاء تشغيل توربينات الرياح الكبيرة هو مهمة أخرى مكلفة وتُثقل كاهل البيئة وقد تم فحصها. وجد الباحثون أن إلغاء تشغيل مزارع الرياح غالبًا ما يزيد من بصمة الكربون. ومن الجدير بالذكر أنه في هاراباكي، تم إلغاء تشغيل 41 وحدة لكن الشفرات القابلة للاستخدام تم تجديدها.

أدى تجديد الشفرات باستخدام طرق ميكانيكية وكيميائية إلى خفض انبعاثات التصنيع بشكل كبير. يتوقع الباحثون أن هذا التعديل البسيط لديه القدرة على خفض الانبعاثات من 10.8 غرام مكافئ ثاني أكسيد الكربون إلى ما يقرب من 9.7.

الباحثون

The researchers behind this report include lead author Isabella Pimentel Pincelli from the Sustainable Energy Systems research group, Wellington Faculty of Engineering, at Te Herenga Waka Victoria University of Wellington. Additionally, Professor Alan Brent, Chair in Sustainable Energy Systems at Wellington Co-authored the research paper.

الرياح تتصدر كأذكى خيار للطاقة المتجددة

Wind farms are now seen by many as the ideal renewable energy solution. These devices can provide 24/7 power when located in a windy environment. Additionally, they can be stationed on or offshore, and even in urban environments atop buildings.

مزارع الرياح توفر كفاءة أعلى

The rise of wind farms is not an accident. There have been numerous studies conducted over the last few years highlighting wind framing advantages. For example, wind farms outproduce solar farms in efficiency by as high as 20%. Studies found that the best solar panels produce 23% usable electricity while wind farm turbines can hit 40% energy production.

حلول البطاريات تحسن مزارع الرياح

Batteries are another crucial component of the renewable sector that is often overlooked. The introduction of faster charging, more reliable, and affordable batteries has helped to drive renewables adoption up. It also helps to reduce overall operating costs.

More efficient batteries could reduce the workload for wind turbines. They could also enable more smart networks. These systems have the capability to take stored energy and trade it, sell it, or apply it as needed to improve stability.

طاقة الرياح ليست مثالية

There is no perfect solution to the world’s energy demands. Wind power, alongside other sustainable energy options, can provide some assistance but is not at the point where it can completely replace fossil fuels power generation.

ومن الجدير بالذكر أن أحد العوائق أمام اعتماد مزارع الرياح على نطاق واسع هو تكاليف الصيانة. لا يدرك الشخص العادي الضرر الذي تتعرض له حافة شفرات توربين الرياح. يمكن للرياح أن تتآكل حافة هذه الشفرات، مما يجعلها أقل كفاءة بكثير. للأسف، ليس من الرخيص استبدال هذه الوحدات وعند احتساب أوقات التسليم والتركيب، قد يتوقف توربين الرياح لعدة أشهر لإصلاح شفرات واحدة.

Wind power is a good solution for communities but it hasn’t found the right niche within the single home markets. These units are not cost-effective enough for a homeowner to invest in one for their property. As such, there has been little research or products for small-scale wind farming.

معاناة الحيوانات

يمكن لتوربينات الرياح أن تتداخل مع النظم البيئية المحلية والحياة البرية أيضًا. يمكن لهذه الوحدات الكبيرة الملتقطة للرياح أن تنتج هبات قوية قد تجعل الطيور تنحرف عن مسارها وحتى تصطدم بالشفرات. الدراسات كشفت عن مئات الوفيات الطيور سنويًا في كل مزرعة رياح رئيسية.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن للضوضاء التي تصدرها هذه الأجهزة الميكانيكية الكبيرة أن تسبب إزعاجًا للبيئة. بعيدًا عن شكاوى البشر، قد تتأثر قدرة الخفافيش على الصدى الصوتي، مما يجعلها ضائعة وغير قادرة على العثور على موطنها. وبالتالي، هناك حركة قوية لمحاولة حل هذه المخاوف.

ابتكارات أخرى في تقنية مزارع الرياح

Wind farming has seen some considerable advancement that has helped it become the premier renewable energy production option. AI computer modeling and other tech breakthroughs continue to drive efficiency and production.

الشفرات المنحنية

The innovative team from Knight and Carver’s Wind Blade Division in National City, California, collaborated with researchers at the Department of Energy’s Sandia National Laboratories to improve propeller design and enhance performance. The Sweep Twist Adaptive Rotor (STAR) blade has been shown to improve efficiency by 12%. The secret to its enhanced performance is a slightly curved tip. The researchers used computer modeling to create the curve perfectly to maximize energy generation.

المحاكيات

Computer simulations are playing an increasingly important role in the development and deployment of wind farms. These systems allow engineers to pressure test new concepts without the need to create the units directly. This strategy lowers costs and allows engineers to take their creations to their performance limits.

شبكات الطاقة الذكية

Smart power grids are one technology that has renewable engineers excited. These systems can monitor and transfer energy and data in real-time to drive efficiency. Today’s most advanced power grid solutions leverage AI options to provide the best results possible. In the future, these solutions will make it even easier to share your unused energy and secure rewards.

أهم شركات مزارع الرياح

The wind farm market has seen substantial growth over the last decade. Advancements in composite materials and propeller design have made it more efficient and cost-effective to produce these devices. Here are a few top wind farm manufacturers worth watching.

NextEra Energy

(NEE )

تُعتبر NextEra Energy واحدة من أبرز منصات توليد الطاقة المتجددة من الرياح. تمتلك الشركة محفظة واسعة من منتجات الطاقة المتجددة تغطي السوق بأكمله بما في ذلك عمليات الرياح والطاقة الشمسية.

يمكن لـ NextEra توليد 21,900 ميجاواط من الكهرباء في الولايات المتحدة وكندا. تُنتج هذه الطاقة باستخدام خيارات متجددة نظيفة مما يجعل الشركة قوة رائدة في قطاع الاستدامة. كجزء من هذه الاستراتيجية، عملت الشركة بجد لضمان التوافقية.

يُعد سهم NEE سهمًا شائعًا شهد انتعاشًا كبيرًا بعد الخسائر التي تعرض لها في وقت سابق من العام. إنه خيار شراء قوي وإضافة قيمة لأي محفظة. تبلغ القيمة السوقية لسهم NEE 156.80 مليار دولار ومن المتوقع أن ترتفع مع نمو صناعات الطاقة الشمسية والرياح.

Brookfield Renewable Corp.

(BEPC )

تُعد Brookfield Renewable شركة كندية لتصنيع الطاقة المتجددة تتخذ من نيويورك مقرًا لها وتم تأسيسها في سبتمبر 2019. تمتلك الشركة محطات متجددة متعددة تستخدم طاقة الرياح والطاقة الشمسية والطاقة الجوفية لتزويد مجتمعاتها المعنية بالطاقة.

يبلغ القيمة السوقية لسهم BEPC 7.5 مليار دولار ويظهر عائدًا متراكمًا بنسبة 3.92٪ على مدار سنة واحدة. يُعد هذا السهم إضافة ذكية إلى محفظتك حيث سجلت الشركة إيرادات بقيمة 4.75 مليار دولار في أحدث بياناتها المالية. هناك إمكانات نمو كبيرة مع توسع Brookfield Renewable Corp شبكتها على الصعيد الدولي.

مزارع الرياح هي حل ذكي

Wind farms can eliminate people’s reliance on fossil fuels. These helpful devices produce energy efficiently and can be placed anywhere that meets wind requirements. These factors, plus recent improvements in their manufacturing process, have helped wind farms become more enticing. In the future, these units might power your home or business.

تعرّف على الاستدامة الرائعة الأخرى المشاريع هنا.