Skip to content
شهریور 1403
راهنمای جامع انواع نیروگاه های بادی ؛ بررسی مزایا و سازوکار

راهنمای جامع انواع نیروگاه های بادی

Posted byصبا فلاح
شهریور 1403

انرژی بادی طی سال‌های اخیر به یک پایه‌ اساسی در استراتژی‌های تأمین انرژی تجدیدپذیر در سطح جهان تبدیل شده است. بسیاری از کشورها به دنبال کاهش انتشار کربن و راهکاری برای جایگزینی منابع انرژی پایدار هستند؛ در چنین شرایطی شناخت انواع نیروگاه های بادی بسیار حائز اهمیت است. به همین دلیل تصمیم گرفتیم در این مقاله انواع نیروگاه های بادی، ساختار، مزایا و کاربرد منحصربه‌فرد هر یک آن‌ها را بررسی کنیم؛ با برقتو همراه باشید.

نیروگاه بادی چیست؟

نیروگاه بادی (Wind Farm) با قراردادن توربین‌های بادی در یک منطقه مشخص، زیرساخت لازم برای تولید برق با انرژی بادی را فراهم می‌کند. کاربرد اصلی توربین‌ها، جذب انرژی بادی و تبدیل آن به انرژی الکتریکی است. در نهایت برق تولیدی در زمینه‌های مختلف به کار گرفته می‌شود. 

مفهوم بهره‌برداری از انرژی بادی به زمان تمدن‌های باستانی برمی‌گردد؛ اما اولین نیروگاه‌های بادی مدرن در اوایل دهه 1980 ایجاد شدند. فناوری‌های لازم برای ایجاد نیروگاه های بادی از آن زمان تا به حال دستخوش تحولات و پیشرفت‌های قابل توجهی شده‌اند. همین موضوع موجب شده است که شاهد فراگیری نیروگاه های بادی کاربردی و کارآمد در سراسر جهان باشیم.

انواع نیروگاه های بادی

نیروگاه ‌های بادی بر اساس فناوری‌های به‌کاررفته در ساختار و موقعیت مکانی، دسته‌بندی می‌شوند. در ادامه نیروگاه‌ های بادی زمینی، دریایی و هیبرید را با جزئیات بیشتر مورد بررسی قرار می‌دهیم.

نیروگاه های بادی زمینی (Onshore)

نیروگاه های بادی زمینی (Onshore Wind Farm) به‌عنوان رایج‌ترین و محبوب‌ترین تجهیزات تولید برق از انرژی بادی شناخته می‌شوند. این دسته از نیروگاه های بادی در مناطق روستایی، زمین‌های کشاورزی، دشت‌ها و بالای تپه‌ها که سرعت، توان، پایداری و ثبات باد مطلوبی برای تولید برق دارند؛ قرار می‌گیرند.

نیروگاه های بادی زمینی (Onshore Wind Farm)

طی فرایند راه‌اندازی نیروگاه‌های بادی زمینی چندین توربین بادی به شبکه برق متصل می‌شوند. نیروگاه های بادی زمینی معمولاً مجموعه‌های بزرگی از توربین‌های بادی هستند که انرژی جنبشی باد را به برق تبدیل می‌کنند.

مزایای نیروگاه های بادی زمینی

مقرون‌به‌صرفه: در حالت کلی، هزینه ساخت و نگهداری نیروگاه‌های بادی زمینی معمولاً نسبت به نیروگاه‌های بادی دریایی کمتر است.

دسترسی آسان: دسترسی آسان به نیروگاه های بادی زمینی موجب تسهیل فرایند نگهداری، سرویس‌دهی و تعمیر تجهیزات آن شده است.

زمینه‌ساز توسعه محلی: نیروگاه های بادی با ایجاد شغل و ارتقای زیرساخت‌ها، زمینه‌ساز توسعه محلی هستند.

سازوکار نیروگاه های بادی زمینی

  • مناطق روستایی و نیمه روستایی به‌عنوان منابع خوب تأمین انرژی بادی، بهترین گزینه برای احداث نیروگاه های بادی زمینی هستند.
  • نیروگاه بادی زمینی با اتصال به شبکه اصلی برق طی فرایند نصب و راه‌اندازی، منبعی برای تولید برق سبز ایجاد می‌کند.

نیروگاه ‌های بادی دریایی (Offshore)

نیروگاه های بادی دریایی (Offshore Wind Farm) در مناطق دریایی، اقیانوسی و حتی دریاچه‌های بزرگ احداث می‌شوند. قابلیت بهره‌برداری این نیروگاه‌ها از باده‌های شدید به نسبت نیروگاه‌های بادی زمینی، بیشتر است.

نیروگاه های بادی دریایی (Offshore Wind Farm)

نیروگاه های بادی دریایی از لحاظ موقعیت مکانی در مناطقی احداث می‌شوند که شدت و تداوم باد در آن‌ها بیشتر است. این دسته از نیروگاه‌ها عموماً کیلومترها دورتر از خط ساحلی قرار دارند.

مزایای نیروگاه های بادی دریایی

وزش باد شدید: سرعت و شدت باد عموماً در مناطق دریایی بیشتر است؛ در نتیجهٔ وزش شدید باد برق بیشتری هم تولید می‌شود.

کاهش آلودگی بصری: قرارگیری توربین‌های بادی در مناطق دریایی و اقیانوسی، کیلومترها دورتر از خط ساحلی مزایایی مانند کاهش آلودگی بصری و آلودگی صوتی را با خود به همراه دارد.

تولید برق در مقیاس بزرگ: نیروگاه های بادی دریایی زیرساخت کافی برای قرارگیری توربین‌های بزرگ را فراهم می‌کنند؛ در نتیجه میزان برق تولیدی تا حد قابل‌توجهی افزایش پیدا می‌کند.

سازوکار نیروگاه های بادی دریایی

  • نیروگاه‌های بادی دریایی برای کشورهای دارای خطوط ساحلی وسیع که خواستار افزایش منابع تولید انرژی تجدیدپذیر هستند؛ ایده‌آل‌ترین گزینه است.
  • نیروگاه‌های بادی دریایی برای پروژه‌های بزرگ‌مقیاس با هدف تأمین برق میلیون‌ها خانه، گزینه مناسبی هستند.

نیروگاه های بادی ساحلی (Nearshore)

نیروگاه های بادی ساحلی (Nearshore Wind Farm) در آب‌های کم‌عمق نزدیک ساحل قرار می‌گیرند. طبق تحقیقات صورت‌گرفته، نیروگاه‌های بادی ساحلی حدوداً 4 کیلومتر با خط ساحلی فاصله دارند. از همین رو این دسته از نیروگاه‌های بادی قادر به ارائه هم‌زمان ترکیبی از مزایای نیروگاه‌های بادی زمینی و دریایی هستند.

نیروگاه‌های بادی ساحلی (Nearshore Wind Farm)

همان‌طور که گفته شد؛ این دسته از نیروگاه‌ها به دلیل ایجاد تعادل بین نیروگاه‌های زمینی و دریایی، گزینه مناسبی برای افزایش ظرفیت انرژی‌های تجدیدپذیر  هستند.

مزایای نیروگاه های بادی ساحلی

هزینه کم احداث نیروگاه: هزینه احداث و نگهداری نیروگاه‌های بادی ساحلی نسبت به نیروگاه‌های بادی دریایی که در آب‌های عمیق نصب می‌شوند؛ کمتر است.

دسترس‌پذیری: دسترسی به این دسته نیروگاه‌های بادی به دلیل نداشتن فاصله زیاد از خط ساحلی، آسان‌تر است. در حقیقت، دسترس‌پذیری نیروگاه‌های بادی ساحلی، چالش‌های نگهداری را تا حد قابل‌توجهی کاهش می‌دهد.

سرعت وزش باد: سرعت وزش باد در نیروگاه‌های بادی ساحلی در مقایسه با نیروگاه‌های بادی زمینی بیشتر است؛ بنابراین میزان برق تولیدی هم به همان نسبت بیشتر خواهد بود.

سازوکار نیروگاه های بادی ساحلی

  • این دسته از نیروگاه‌های بادی برای مناطقی که به دنبال جایگزینی نیروگاه‌های بادی زمینی با نیروگاه‌های بادی ساحلی هستند؛ مناسب است.
  • نیروگاه‌های بادی ساحلی عموماً در پروژه‌های کوچک‌مقیاس به کار گرفته می‌شوند.

نیروگاه های بادی هیبرید (Hybrid)

نیروگاه های بادی هیبرید (Hybrid Wind Farm)، انرژی بادی را با سایر انرژی‌های تجدیدپذیر مانند نیروگاه های خورشیدی ترکیب می‌کنند. این دسته از نیروگاه‌های بادی با بهینه‌سازی فرایند تولید برق، توان خروجی ثابت‌تری ارائه می‌دهند.

نیروگاه‌های بادی هیبرید (Hybrid Wind Farm)

با توجه به این رویکرد متفاوت، نیروگاه‌های بادی هیبرید با استفاده از توربین‌های بادی و پنل‌های خورشیدی احداث می‌شوند. هدف توسعه‌دهندگان نیروگاه‌های بادی هیبرید به حداکثر رساندن میزان تولید برق است.

مزایای نیروگاه های بادی هیبرید

متنوع‌سازی منابع انرژی: در حالت کلی، ترکیب انرژی باد و خورشید اطمینان به فرایند تولید برق را تا حد قابل‌توجهی افزایش می‌دهد.

مدیریت بهینه زمین: نیروگاه های بادی هیبرید با ترکیب چند روش تولید برق مزایایی مانند مدیریت بهینه منابع زمینی و مناطق آبی را ارائه می‌دهند.

افزایش پایداری: این دسته از نیروگاه‌های بادی با ترکیب انرژی باد و خورشید، منبعی پایدار برای تولید برق ایجاد کرده‌اند.

سازوکار نیروگاه‌ های بادی هیبرید

  • نیروگاه‌های بادی هیبرید برای مناطقی که پتانسیل بالایی در زمینه تأمین انرژی‌های بادی و خورشیدی دارند؛ گزینه مناسبی هستند.
  • این دسته از نیروگاه‌های بادی با به حداکثر رساندن بهره‌وری و ایجاد منبعی پایدار برای تأمین انرژی تجدیدپذیر می‌‎توانند بهترین گزینه برای پروژه‌های نوآورانه باشند.

بیشتر بخوانید: نیروگاه خورشیدی بهتر است یا نیروگاه بادی؟

پرسش های متداول

در این بخش تعدادی از پرتکرار‌ترین پرسش‌های کاربران درباره انواع نیروگاه‌های بادی را پاسخ می‌دهیم.

تفاوت اصلی نیروگاه ‌های بادی زمینی با نیروگاه های بادی دریایی چیست؟

تفاوت اصلی نیروگاه‌های بادی زمینی با نیروگاه‌های بادی دریایی موقعیت مکانی آن‌ها است. نیروگاه‌های بادی زمینی عموماً در سطوح وسیع مانند دشت‌ها احداث می‌شوند. از سوی دیگر، نیروگاه‌های بادی دریایی در توده‌های آبی مانند اقیانوس‌ها که شدت و سرعت وزش باد در آن‌های بسیار بالا است؛ قرار می‌گیرند.

آیا نیروگاه های بادی دریایی عملکرد بهتری نسبت به نیروگاه های بادی زمینی دارند؟

سرعت و شدت بیشتر وزش باد در نیروگاه‌های بادی دریایی عموماً موجب تولید برق بیشتر می‌شود؛ از همین رو منبعی پایدار برای تولید انرژی تجدیدپذیر محسوب می‌شود. البته این نکته را هم به‌خاطر داشته باشید که هزینه احداث و نگهداری نیروگاه‌های بادی دریایی بسیار بالا است.

آیا امکان احداث نیروگاه‌ های بادی در مناطق شهری وجود دارد؟

احداث نیروگاه‌های بادی کوچک‌مقیاس در مناطق شهری ممکن است؛ اما نیروگاه‌های بادی معمولاً در مناطق روستایی یا ساحلی که منابع خوبی برای انرژی بادی هستند؛ احداث می‌شوند. در چنین شرایطی نگرانی‌های مربوط به آلودگی صوتی و بصری نیروگاه‌های بادی هم کم‌تر است.

اثرات زیست محیطی نیروگاه های بادی چیست؟

تأثیرات زیست‌محیطی نیروگاه‌های بادی بسیار کمتر از سوخت‌های فسیلی است. نیروگاه‌های بادی موجب آلودگی هوا نمی‌شوند و فضای نسبتاً کمی اشغال می‌کنند. با این وجود حیات‌وحش حیوانات، به‌ویژه پرندگان محل احداث نیروگاه، تحت‌تأثیر قرار می‌گیرند.

نیروگاه های بادی هیبرید چگونه کار می‌کنند؟

این دسته از نیروگاه‌ها با ترکیب توربین‌های بادی با سایر منابع انرژی تجدیدپذیر مانند پنل‌های خورشیدی، فرایند تولید برق را بهینه‌سازی می‌کنند. در واقع منبع تغذیه پایدار نیروگاه‌های بادی به‌واسطه استفاده از این زیرساخت، به وجود می‌آید.

سخن پایانی

انواع نیروگاه ‌های بادی زمینی، دریایی، ساحلی و هیبرید نقش بسیار مهمی در گذار به انرژی‌های تجدیدپذیر  دارند. همان‌طور که مشاهده کردید؛ هر کدام از این نیروگاه‌ها کاربردها و قابلیت‌های منحصربه‌فرد خود را به جوامع جهانی ارائه می‌دهند.

در حالت کلی، نیروگاه‌های بادی به کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی و انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کنند؛ بنابراین احداث نیروگاه‌های بادی گامی حیاتی به‌سوی آینده‌ای پاک و پایدار است. با سرمایه‌گذاری در نیروگاه‌های بادی، محیط زیستی سالم‌تر و آینده‌ای روشن‌تر برای نسل‌های آینده بسازید.