جهاز توليد طاقة توربين محور رياح عمودي

توربينات ريحية تدور حول عمود مركزي، وتُسمى مولدات التوربينات الريحية ذات المحور الرأسي. وعلى عكس طواحين الهواء الشائعة التي ترى فيها شفرات تدور مثل المروحة، فإن هذه الآلات تحتوي على شفرات مرتبة بشكل رأسي، كأنها لعبة الدوّارة أو مروحة موضوعة على جنبها. وهي تلتقط الرياح من أي اتجاه دون الحاجة إلى تدوير الجسم بالكامل لمواجهة اتجاه النسيم. وهذا يجعلها فعّالةً للغاية في الأماكن التي تتغير فيها الرياح كثيرًا. فكر في مدينةٍ بها مباني شاهقة تحجب الرياح أو تُحدث دوامات فيها؛ فالتوربين ذو المحور الرأسي لا يزال قادرًا على التقاط طاقة جيدة. أما أجزاء توليد الكهرباء فهي عادةً موجودة في القاعدة، وهذه ميزة كبيرة لأن إصلاحها وصيانتها أسهل بكثير. فلا تحتاج إلى رافعة ضخمة لتوصيل المولد عند حدوث عطل ما. إنها هندسة ذكية تحوّل طاقة الرياح إلى كهرباء تُستخدم في المنازل والشركات، وهي وسيلة أنظف للحصول على الطاقة. كما يمكن أن تبدو جذّابةً بصريًّا، وتتناغم مع البيئة المحيطة بها أفضل من التصاميم القديمة. وغالبًا ما تكون الضوضاء أقل مشكلةً، مما يجعلها مناسبةً للسكان القريبين. إنها طريقة ذكيةٌ لاستغلال طاقة الطبيعة.

ما هي؟ ولماذا نحتاج إلى الشراء الجماعي؟

مولد توربين الرياح ذي المحور الرأسي، أو ما يُعرف اختصارًا بـ VAWT، هو نوعٌ من محوِّلات طاقة الرياح التي يمتد فيها عمود الدوران الرئيسي بشكلٍ رأسي، بينما تدور الشفرات حول هذا المحور. ويختلف هذا التصميم عن التوربينات الريحية التقليدية ذات المحور الأفقي (HAWTs) المستخدمة في المزارع الريحية الكبيرة، حيث تدور الشفرات أفقيًّا كالمراوح. وقد أظهرت تجربتي في المصنع أن تصميم VAWT يوفِّر مزايا خاصةً، لا سيما عند الشراء بالجملة. فالمولِّد وعلبة التروس — وهما من الأجزاء الثقيلة — يقعان عادةً عند القاعدة. وهذه حقيقةٌ تُعدُّ ميزةً كبيرةً من ناحية التشغيل والصيانة. فتخيل مثلاً إصلاح توربين HAWT في قمّته: فهذا يتطلَّب رافعةً عاليةً وتجهيزات أمانٍ لرفع الغطاء العلوي (nacelle) إلى تلك الارتفاعات. أما في حالة VAWT، فجميع الأجزاء تقع على سطح الأرض، ما يجعل الصيانة أسهل وأسرع وأقل تكلفةً. وهذا يعني خفض التكاليف على المدى الطويل، وهو أمرٌ جوهريٌّ عند شراء هذه التوربينات بالجملة لمشاريع متعددة أو في مواقع مختلفة تعتمد على الطاقة النظيفة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن توربينات VAWT تعمل بشكلٍ غير اتجاهيٍّ (أي تلتقط الرياح من جميع الاتجاهات)، ولا تحتاج إلى دورانٍ لتوجيه نفسها نحو اتجاه الرياح. وبما أن اتجاه الرياح غير ثابتٍ، لا سيما في المناطق الحضرية أو المناطق الوعرة التي تهبّ فيها الرياح من اتجاهاتٍ متعددة، فإن توربينات VAWT تلتقط الطاقة بكفاءةٍ عاليةٍ من أي اتجاه، وتوفِّر طاقةً أكثر استقرارًا. وهذا أمرٌ مفيدٌ جدًّا للشركات التي تحتاج إلى كهرباءٍ مستمرةٍ دون انقطاع. فإذا كنتَ مطوِّرًا لمشاريع سكنية أو مصانع تسعى إلى خفض فواتير الكهرباء، فإن إنتاجية VAWT تمثِّل نقطة بيعٍ قويةً جدًّا. ومن زاوية التصنيع، فإن هيكل VAWT أبسط وأكثر متانةً من هيكل HAWT، وقد يكون أقل تكلفةً في الإنتاج الكمي الكبير المطلوب للبيع بالجملة. وفي شركة «ويندفول» Windfull، نركِّز اهتمامنا بعنايةٍ على كفاءة توربينات VAWT وطول عمرها الافتراضي، باستخدام مواد عالية الجودة تتحمّل مختلف الظروف الجوية. وبذلك تنخفض معدلات الأعطال، ويطول العمر الافتراضي، ما يجعل الاستثمار فيها أكثر جدوى عند الشراء بالجملة. ومن الناحية البصرية، فهي أقل إشكاليةً؛ إذ تبدو أصغر حجمًا وذات تصميمٍ أكثر جاذبيةً في المناطق السكنية. كما يمكن تركيبها على ارتفاعٍ أقل عن سطح الأرض، ما يقلِّل الحاجة إلى أبراجٍ عالية. وأرى أن البساطة الميكانيكية المدمجة مع القدرة على العمل بكفاءةٍ مع الرياح القادمة من أي اتجاه تجعل من VAWT خيارًا عمليًّا في تطبيقاتٍ عديدة. فالعملاء الذين يشترون بالجملة يبحثون عن معداتٍ موثوقةٍ، وتكلفة تشغيلها منخفضةٌ، وإدارتها سهلة. وهذه المزايا كلها توفِّرها توربينات VAWT، ما يجعلها خيارًا ذكيًّا للطاقة في المستقبل. كما أن مستوى الضوضاء المنخفض الذي تصدره بعض توربينات VAWT مقارنةً بتوربينات HAWT يجعلها مناسبةً أكثر للمجتمعات المحلية.