تلعب تكنولوجيا المغناطيس دورًا حاسمًا في تشغيل وكفاءة توربينات الرياح

1. توربينات الدفع المباشر: في بعض توربينات الرياح الحديثة، وخاصة توربينات الدفع المباشر، يتم استخدام المغناطيس في بناء المولد. تلغي هذه التوربينات الحاجة إلى علبة التروس، مما يقلل من الصيانة ويزيد من الكفاءة.

2. مكون المولد: في كل من توربينات الرياح ذات الدفع المباشر والموجهة، يعد المغناطيس مكونًا أساسيًا في المولد. تستخدم توربينات الرياح عادةً نوعًا من المولدات يُعرف باسم المولد المتزامن للمغناطيس الدائم (PMSG). تُستخدم المغناطيسات، التي غالبًا ما تكون مصنوعة من عناصر أرضية نادرة مثل النيوديميوم، لتوليد مجال مغناطيسي ثابت. يتفاعل هذا المجال مع الملف الكهربائي أثناء دوران الدوار، وبالتالي توليد الكهرباء.

3. مزايا استخدام المغناطيس

• زيادة الكفاءة: يساعد المغناطيس في جعل المولدات أكثر كفاءة حيث يمكنها توليد المزيد من الكهرباء من نفس الكمية من طاقة الرياح.
• الموثوقية والصيانة: تحتوي الأنظمة التي تستخدم المغناطيس بشكل عام على عدد أقل من الأجزاء المتحركة (خاصة في توربينات الدفع المباشر)، مما قد يقلل من احتياجات الصيانة ويحسن الموثوقية.
• الوزن والحجم: يمكن أن يساعد المغناطيس في تقليل حجم ووزن المولد، وهو أمر مفيد بشكل خاص لتوربينات الرياح البحرية.

4. التحديات

• تكلفة وتوافر المغناطيسات الأرضية النادرة: يمكن أن تكون العناصر الأرضية النادرة المستخدمة في المغناطيس باهظة الثمن وتخضع لتقلبات السوق والقضايا الجيوسياسية.
• المخاوف البيئية والأخلاقية: يمكن أن يكون للتعدين ومعالجة العناصر الأرضية النادرة آثار بيئية كبيرة، وهناك أيضًا مخاوف تتعلق بممارسات التعدين في بعض البلدان.

5.الاتجاهات المستقبلية والأبحاث:هناك أبحاث مستمرة لإيجاد طرق أكثر استدامة وكفاءة لاستخدام المغناطيس في توربينات الرياح، بما في ذلك استكشاف بدائل للمغناطيسات الأرضية النادرة وتحسين طرق إعادة تدوير هذه المواد.

باختصار، يعتبر المغناطيس محوريًا في توليد الكهرباء في توربينات الرياح، حيث يقدم فوائد من حيث الكفاءة والموثوقية، بينما يمثل أيضًا تحديات من حيث التكلفة والتوافر والأثر البيئي.