دراسة: يمكن للذكاء الاصطناعي أن يحسّن كفاءة توربينات الرياح

دراسة: يمكن للذكاء الاصطناعي أن يحسن كفاءة توربينات الرياح
دراسة: يمكن للذكاء الاصطناعي أن يحسن كفاءة توربينات الرياح

ذكرت مجلة العلوم الأسبوعية “نيو ساينتست” أنه تم تطوير نظام ذكاء اصطناعي جديد يمكن أن يعزز كفاءة توربينات الرياح بنحو 0.3 في المائة. وعلى الرغم من أن هذا لا يبدو كثيرًا فإنه إذا تلقت جميع توربينات الرياح في جميع أنحاء العالم ترقية للبرنامج سوف تولد طاقة إضافية كافية لتوفير الكهرباء لدولة متواضعة الحجم.

سبب قلة كفاءة توربينات الرياح

تكمن المشكلة الرئيسية في توربينات الرياح في أنها تحتاج إلى مواجهة الريح مباشرة لتوفير أقصى قدر من الإنتاج. في الوقت الحاضر هذا يصعب تحقيقه لأن قوارير توربينات الرياح ثقيلة وغير عملية.

تتوافق معظم توربينات الرياح مع الريح من خلال أنظمة التحكم المتطورة والتصميم الديناميكي الهوائي. يتكون دوار التوربين من عدة ريش، وهو مركب على محور أفقي أو رأسي يمكن ضبطه لمواجهة الرياح. وتكتشف المستشعرات، مثل: أجهزة قياس شدة الريح ودوارات الرياح، اتجاه الرياح وسرعتها، وترسل هذه المعلومات إلى نظام التحكم في التوربين. وبناءً على هذه المدخلات يأمر نظام التحكم بمحرك الانعراج، والذي يقوم بتدوير هيكل التوربينات بالكامل لمواجهة الرياح.

تضمن هذه المراقبة والتعديل المستمر أن التوربين يزيد من التقاط الطاقة من خلال الحفاظ على المحاذاة المثلى مع اتجاه الرياح.

لكن هذا ليس مضمونًا، وفي معظم الحالات نادرًا ما يتم وضع توربينات الرياح في مواجهة الرياح السائدة بشكل مباشر. تم تصميم الذكاء الاصطناعي الجديد لتحسين ذلك بشكل كبير؛ من خلال الجمع بين توربينات الرياح والأنظمة التفاعلية الحالية مع عنصر تنبؤي موثوق محسوب بواسطة الذكاء الاصطناعي.

وقد يؤدي طرح هذه التقنية على مستوى العالم إلى زيادة إنتاج الكهرباء بشكل كبير، والتي تصل إلى 5 تيرا وات/ ساعة سنويًا. وتشير مجلة “نيو ساينتست” إلى أن هذا يعادل كمية الكهرباء التي تستهلكها ألبانيا سنويًا أو 1.7 مليون منزل نموذجي في بريطانيا.

هذا مثير للاهتمام ويأتي في ضوء تحسينات البرامج الأخرى لمزارع الرياح التي يمكن أن تحسن الكفاءة.

اقرأ أيضًا:

لماذا يصعب إعادة تدوير واستخدام توربينات الرياح؟

طريقة يمكنها تحسين كفاءة توربينات الرياح

طور مهندسون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وسيلة لتمكين توربينات الرياح من العمل كفريق واحد وليس كوحدات فردية.

ومن خلال تطوير خوارزمية جديدة  وجدوا أن الزيادة في إنتاج الطاقة من منشأة معينة كانت حوالي 1.2 بالمائة بشكل عام. كما يمكن استخدام الخوارزمية في أي مزرعة رياح، وبسبب العدد المتزايد من مزارع الرياح التي يتم إنشاؤها لتلبية الأهداف المناخية الطموحة فإن إمكانات نشرها تتوسع بسرعة.

ووفقًا للباحثين فإن تطبيق زيادة الطاقة بنسبة 1.2 في المائة على جميع مزارع الرياح الموجودة في العالم سيكون مكافئًا لإضافة أكثر من 3600 توربين رياح جديد. هذا من شأنه أن:

  • يولد طاقة كافية لحوالي 3 ملايين منزل.
  • ينتج عنه مكاسب إجمالية تقارب مليار دولار سنويًا لمنتجي الطاقة.

المصدر

اقرأ أيضًا:

شركة سويدية ستستخدم توربينات الرياح الخشبية لخفض الانبعاثات الكربونية

 

الرابط المختصر :