التيارات الهوائية النفاثة كقوة مولدة للطاقة الكهربية في ليبيا

عبد الفتاح   الشيباني

doi:10.51646/jsesd.v3i1.91

المؤلفون

عبد الفتاح الهادي الشيباني

DOI:

https://doi.org/10.51646/jsesd.v3i1.91

الكلمات المفتاحية:

طاقة التيارات الهوائية النفاثة

الملخص

إن مصادر الرياح العليا ضخمة للغاية، ووفقا للتقديرات يمكن لهذه الرياح أن تزود ليبيا بقسط كبير من الطاقة الكهربائية. من بين الأمثلة الدالة على التكنولوجيات الهندسية المعاصرة في هذا المجال هو ابتكار جيل جديد من التوربينات الريحية المعلقة، حيث أدرك العلماء أن الرياح القريبة من سطح الأرض أضعف كثيرا من أن توفر موردا منتظما للطاقة، وذلك بسبب وجود الدوامات الهوائية والعوائق التي تمثل مصدرًا للاحتكاك الأرضي الذي يكون سببا في إضعاف قوة الرياح، ويعتبر البعض أن سطح الأرض مكان غير مناسب تماما لاستثمار طاقة الرياح، وكحل بديل تم البدء في التفكير حول إقامة مزارع للرياح في مكان آخر بعيدا عن سطح الأرض، وذلك بتطوير نوع جديد يمكن تشغيله بطبقات الجو العليا وبالتحديد عند مناطق التيارات الهوائية النفاثة، ومقارنة مع الرياح المتقلبة التي تهب بهدوء بالقرب من سطح الأرض قدر العلماء أن طاقة التيارات النفاثة تزيد بألف مرة عن تلك التي يمكن تجميعها من أعتى الرياح في أعالي التلال. وحتى نتمكن من تقديم صورة واضحة عن إمكانية استثمار الطاقة من التيارات الهوائية النفاثة، سنقدم عبر صفحات هذه الورقة شرحًا للموضوع من خلال الجوانب الآتية: كيف بدأت رحلة التوربينات الريحية المعلقة، ميزاتها، والصعوبات التي تواجهها، فوائدها وجدواها الاقتصادية، الدورة الهوائية العامة للغلاف الجوي، التيارات الهوائية النفاثة. ونظرا لكون ليبيا تعتبر من بين بلدان العالم المحظوظة التي يمر بسمائها مجرى التيارات الهوائية النفاثة الشبه مدارية تم القيام بتحليل ومتابعة الخرائط السينوبتيكية اليومية الدالة على سرعة واتجاه الرياح النفاثة والارتفاعات التي وجدت عليها لفترة 60 شهرا متتاليا ابتداء من 01 يناير 2003، حتى 31 ديسمبر 2007، إضافة إلى تحليل بيانات الرصد اليومي للرياح النفاثة التي سجلتها محطة الأجواء العليا بطرابلس خلال الفترة من بداية مارس 1987 حتى نهاية فبراير 1989. تلخصت نتائج الورقة في ان التيارات الهوائية النفاثة ستشكل في المستقبل أحد المصادر الاستراتيجية الهامة للطاقة النظيفة وبإمكانها توفير قدرة تصل كثافتها المتوقعة إلى 19 كيلوواط لكل متر مربع، وتوصي بالاهتمام بها على الصعيد البحثي والتجريبي والتقني، لأن البراعات البحثية والتجريبية والتقانية كفيلة بأن تقدم الكثير من الحلول المثيرة لمشكلات الطاقة في ليبيا.

التنزيلات

بيانات التنزيل غير متوفرة بعد.

المقاييس

يتم تحميل المقاييس...

المراجع

Al Bayan. Ae (2001): Airborne Wind Turbine, Al Bayan Newspaper. http: en.wikipedia.org/wiki/talk:Airborne-wind-turbine.

J. D. Atkinson et al. (1979): The use of Australian upper wind data in the design of an electrical generating platform,” Chas. Kolling Res. Lab., Unv. of Sydney, Sydney, Australia, TN D-17, pp. 1-19.

R. J. O’Doherty and B. W. Roberts (1982): Application of upper wind data in one design of tethered wind energy system, Solar Energy Res. Inst., Golden, CO, Tech. Rep. TR-211-1400, pp. 1-127.

Rezaey, A. and D. Safari-Doust, (2012): Feasibility Study of 10 GW High Altitude wind Energy generation station in New York State; Journal of Basic and Applied Scientific Research. Semnan University, Iran. PP. 6119-6126.

Fagians, L. and Lanesc (2012): Airborne wind energy: an overview, 2012 American Control Conference, Fairmount Queen Elizabeth, Montréal Canada.pp. 3132–3142.

Fletcher, C. A. J. and B. W. Roberts, (1979): Electricity Generation from Jet-Stream Winds, Journal of Energy, Vol. 3. pp. 241-249.

Bryan W. Roberts and J. Blackller (1980): Various systems for generation of electricity using upper atmospheric winds, in Proceeding of the 2nd Wind Energy Innov. Syst. Conf, Solar Energy Res. Inst., Colorado Springs, CO, pp. 67-80.

Bryan W. Roberts (2012): Cost and Security of Electricity Generated by High Altitude Winds. Associate Paper, Future Directions International, Independent Strategic Analysis of Australia’s Global Interests, pp. 136-144.

http://www.Skywindpower.com/ww/index.

Bryan W. Roberts, and others (2007): Harnessing High-Altitude Wind Power, IEEE Transactions on Energy Conversion, vol. 22, No. 1.pp. 1-10.

Bryan W. Roberts and D. H. Shepards (2003): Unmanned Rotorcraft to Generate Electricity Using Upper Atmospheric Winds, Proceedings of the Tenth Australian International Aerospace Congress, Engineers Australian Brisbane, Australia, Paper AIAC 2003-098.

GWEC (2006): Global Energy Outlook 2006, Global Wind Energy Council. p. 9.

GWEC (2006): Global Wind Energy 2006 Report, Global Wind Energy. Council. p 8

عبد العظيم ن. م.(1998): علم المناخ المعاصر، قسم الأراضي والمياه، كلية الزراعة، جامعة الإسكندرية ص 265–272

Lorenz E. N. (1967): The nature and theory of the general circulation of the atmosphere. pp. 59–78

السامرائي ق. م. (2005): المناخ والأقاليم المناخية. دار اليازوري العلمية للنشر والتوزيع ص 106 – 115

Krishnamurti, T. N. (1961): The Subtropical Jet Stream of winter, Journal of Meteorology, Volume 18, pp. 172–190.

Newton, C. W. and Persson, A. V. (1962): Structural characteristics of the subtropical jet stream and certain lower – Stratospheric wind system, Tellus XIV,2 pp. 222–240.

Lamb. H, and others (1957): Jet Streams over North Africa and the Central Mediterranean in January and February, 1954, The Meteorological Magazine, vol. 86, No1,018 pp. 97-111.

Bargman D. J. (1960): Tropical Meteorology in Africa, Munitalp Foundation Nairobi, pp. 86-96.

Cole F. W. (1980): Introduction to Meteorology, 3rd Edition, pp. 238-243.

Karamitsu, M. and Others (2002): NCEPDOE AMIP-II Reanalysis (R-2) Bulletin of American Meteorological Society 83, pp. 1631–1643.

Archer, C. L. and K. Caldeira, (2009): Global Assessment of High – Altitude wind power, Energies, Vol. 2. pp. 307-309.

قاعــدة بيـــانات المــــــركز الوطني للأرصاد الجــــــــوية، طرابلس – ليبيا

Ken Caldeira: High Altitude Wind Energy, based on ECMWF 1978-1994 Seasonal mean wind and temperature, (Lawrence Livermore National Laboratory).

كيبونز ج. (1990): استراتيجيات لاستخدام الطاقة، مجلة العلوم المجلد 7 – العدد 3.ص 76– 85 Trewartha G. T. (1954): An Introduction to Climate. p. 90.