تطوير شفرات توربينات الرياح المناسبة لخصائص فيتنام

ويتم التركيز بشكل متزايد على تطوير وتطبيق تكنولوجيا الطاقة الخضراء مثل إنتاج توربينات الرياح والألواح الشمسية.

في الآونة الأخيرة، نفذت فيتنام العديد من السياسات المتعلقة بتطوير الطاقة الخضراء والنظيفة مثل: الاستراتيجية الوطنية للنمو الأخضر للفترة 2021-2030، رؤية حتى عام 2050؛ استراتيجية فيتنام الوطنية لتطوير الطاقة حتى عام 2030، رؤية حتى عام 2045؛ خطة تطوير الطاقة الوطنية للفترة 2021-2030، رؤية حتى عام 2050 (خطة الطاقة الثامنة)... مع المزايا الجغرافية والمناخية، تعد طاقة الرياح والطاقة الشمسية من بين الحلول ذات الأولوية للتطوير والتطبيق في السياسات المذكورة أعلاه.

تضم محطة باك ليو لطاقة الرياح 62 توربينًا كهربائيًا، وتبلغ قدرتها الإجمالية 99 ميجاوات. الصورة: فان توان آنه/وكالة الأنباء الفيتنامية

فيما يتعلق بطاقة الرياح، استثمرت السهول والمناطق الساحلية وبعض المناطق ذات سرعات الرياح الجيدة في فيتنام في بناء مشاريع طاقة رياح عالية السعة لربطها بالشبكة الوطنية. ومع ذلك، لا يزال استغلال موارد طاقة الرياح غير متناسب مع الإمكانات المتاحة، وخاصة في المناطق ذات سرعات الرياح المتوسطة والمنخفضة؛ ولم تُدرس بدقة تصميم وتطوير نماذج لشفرات توربينات الرياح مناسبة لظروف المناخ والتضاريس في كل منطقة، وخاصة في المناطق ذات سرعات الرياح المنخفضة.

بناءً على ما سبق، نفّذ فريق البحث في مركز أبحاث وتطوير تكنولوجيا الطاقة المتجددة، التابع لمعهد الطاقة وعلوم وتكنولوجيا البيئة (الأكاديمية الفيتنامية للعلوم والتكنولوجيا)، مشروعًا على مستوى الأكاديمية بعنوان "بحث تصميم ومحاكاة وتصنيع نماذج شفرات توربينات الرياح المناسبة لسرعات الرياح المنخفضة في فيتنام" (الرمز: VAST07.01/22-23). يهدف البحث إلى تصميم ومحاكاة نموذج لشفرات توربينات الرياح يعمل بكفاءة في ظروف سرعة الرياح المنخفضة، وهي ظروف نموذجية في فيتنام، بهدف تحسين كفاءة التشغيل وخفض تكاليف الإنتاج، وتعزيز الاستقلالية التكنولوجية في مجال الطاقة المتجددة.

صرح الدكتور لي كوانغ سانغ، قائد المشروع، بأن فريق البحث نجح في تطوير نماذج جديدة لشفرات توربينات الرياح، استنادًا إلى نماذج أصلية كانت متوفرة سابقًا في السوق. وقد تم تحسين شكل هذه النماذج لزيادة الكفاءة الديناميكية الهوائية من خلال ضبط معايير مثل أقصى سمك، وأقصى موضع سمك، وأقصى انحناء، وأقصى موضع انحناء. وأظهرت نتائج المحاكاة باستخدام برنامج Ansys Fluent (أقوى برنامج لحسابات الهيدروديناميكية) أن نماذج الشفرات الجديدة تتمتع بكفاءة ديناميكية هوائية أعلى من نماذج الشفرات الأصلية.

أكمل فريق البحث أيضًا عملية المحاكاة، وصنع نماذج واقعية للشفرات، وخضعت للاختبار في نفق الرياح بمعهد الهندسة الميكانيكية بجامعة هانوي للعلوم والتكنولوجيا. لا تُحسّن هذه النماذج الأداء الديناميكي الهوائي فحسب، بل تتيح أيضًا فرصًا لتطوير شفرات توربينات رياح كاملة صغيرة السعة، تلبي احتياجات التنمية المستدامة للطاقة في المناطق الريفية والنائية والمعزولة، وغيرها من المناطق ذات سرعات الرياح المنخفضة.

في هذه الدراسة، نجح العلماء في تطوير وتصنيع 5 نماذج لشفرات توربينات الرياح بما في ذلك: VAST-EPU-E387 وVAST-EPU-S1010 وVAST-EPU-S1223 وVAST-EPU-NACA0009 وVAST-EPU-NACA6409، بأبعاد 25 × 15 (10) × (3 - 5) سم. نماذج الشفرات مصنوعة من مواد مركبة، مما يضمن المتانة والكفاءة في ظروف سرعة الرياح المنخفضة ويتم الاحتفاظ بها حاليًا في معهد الطاقة والعلوم والتكنولوجيا البيئية. بالإضافة إلى ذلك، أكمل فريق البحث أيضًا 5 مجموعات من الرسومات التصميمية التفصيلية لنماذج الشفرات الجديدة، مما يخدم البحث ونشر التطبيقات في المستقبل. وقد نُشرت نتائج البحث في مقالات علمية وطنية ودولية مرموقة مثل المجلات الدولية في فئة SCIE / Scopus التي تشير إلى التحليل الديناميكي الهوائي وإمكانية تطوير طاقة الرياح البحرية في فيتنام.

أشار الدكتور لي كوانغ سانغ إلى أن هذا البحث يُعدّ خطوةً أولى مهمةً لمواصلة تحسين وتطوير شفرات توربينات الرياح المناسبة لظروف الرياح المنخفضة في فيتنام، بهدف استغلال طاقة الرياح بكفاءة أكبر. وسيركز فريق البحث في المرحلة القادمة على تحسين تصميم وتصنيع الشفرات الكاملة، لا سيما تنعيم سطح نموذج الشفرات واختيار مواد أكثر ملاءمةً لتقليل معامل السحب. كما سيُراعى استخدام أدوات حديثة، مثل الذكاء الاصطناعي، في التصميم لتحسين الكفاءة الديناميكية الهوائية.

اعتبر البروفيسور الدكتور ترينه فان توين، عضو المجلس العلمي لمعهد علوم وتكنولوجيا الطاقة والبيئة، أن هذه الدراسة تُمثل خطوةً مهمةً في تصميم وتصنيع شفرات توربينات الرياح المُخصصة للمناطق ذات سرعة الرياح المنخفضة. وتتمثل أبرز ما في الدراسة في قدرتها على تحسين الأداء الديناميكي الهوائي مقارنةً بتصميمات الشفرات التقليدية، وذلك بفضل تطبيق أساليب التصميم الحديثة باستخدام برامج محاكاة ديناميكية الموائع الحسابية (CFD) المتقدمة. ولا تُلبي نتائج البحث متطلبات الكفاءة التشغيلية فحسب، بل تفتح أيضًا آفاقًا للتطبيقات العملية، مما يُسهم بشكل كبير في زيادة القدرة على استغلال موارد طاقة الرياح في فيتنام.

المصدر: https://baotintuc.vn/khoa-hoc-cong-nghe/phat-trien-canh-tuabin-gio-phu-hop-voi-dac-thu-cua-viet-nam-20250401113652157.htm