تعمل توربينات الرياح بمبدأ بسيط: بدلاً من استخدام الكهرباء لتوليد الرياح - مثل المروحة - تستخدم توربينات الرياح الرياح لتوليد الكهرباء. تدير الرياح شفرات التوربين، الشبيهة بالمروحة، حول دوار، يُدير بدوره مولدًا كهربائيًا، يُولّد الكهرباء.
الرياح هي أحد أشكال الطاقة الشمسية الناتجة عن مزيج من ثلاثة أحداث متزامنة:
- الشمس تسخن الغلاف الجوي بشكل غير متساوٍ
- عدم انتظام سطح الأرض
- دوران الأرض.
أنماط تدفق الرياح وسرعاتهاتتنوع طاقة الرياح بشكل كبير في جميع أنحاء الولايات المتحدة، وتتأثر بتغيرات المسطحات المائية والنباتات واختلاف التضاريس. يستخدم البشر هذا التدفق الهوائي، أو طاقة الحركة، لأغراض عديدة: الإبحار، وتحليق الطائرات الورقية، وحتى توليد الكهرباء.
يصف مصطلحا "طاقة الرياح" و"طاقة الرياح" عملية استخدام الرياح لتوليد الطاقة الميكانيكية أو الكهربائية. يمكن استخدام هذه الطاقة الميكانيكية في مهام محددة (مثل طحن الحبوب أو ضخ المياه)، أو يمكن لمولد تحويلها إلى كهرباء.
توربينات الرياح تحول طاقة الرياحإلى كهرباء باستخدام القوة الديناميكية الهوائية من ريش الدوار، والتي تعمل مثل ريش دوار جناح الطائرة أو المروحية. عندما تتدفق الرياح عبر الشفرة، ينخفض ضغط الهواء على أحد جانبيها. يُنتج فرق ضغط الهواء على جانبي الشفرة كلاً من الرفع والسحب. قوة الرفع أقوى من السحب، وهذا يُسبب دوران الدوار. يتصل الدوار بالمولد، إما مباشرةً (إذا كان توربينًا مباشرًا) أو من خلال عمود وسلسلة من التروس (علبة تروس) التي تُسرّع الدوران وتسمح بمولد أصغر حجمًا. تُنتج هذه الترجمة للقوة الديناميكية الهوائية دوران المولد الكهرباء.
يمكن بناء توربينات الرياح على اليابسة أو في عرض البحر في المسطحات المائية الكبيرة كالمحيطات والبحيرات. تعمل وزارة الطاقة الأمريكية حاليًا علىتمويل المشاريعلتسهيل نشر طاقة الرياح البحرية في المياه الأمريكية.
وقت النشر: ١٤ يوليو ٢٠٢٣