"سید ابوالفضل موسوی ترشیزی"، عضو هیئت علمی گروه پژوهشی انرژی‌های تجدیدپذیر پژوهشگاه نیرو و سرپرست گروه پژوهشی انرژی‌های تجدیدپذیر پژوهشگاه نیرو
انرژی‌های تجدیدپذیر به منابعی از انرژی گفته می شود که در محدوده عمر انسان قابل بازیابی و نو شدن هستند و می‌توانند در تامین انرژی بسیار کمک کننده باشند. انرژی‌های تجدیدپذیر انواع مختلفی دارد که شامل انرژی خورشیدی، بادی، آبی، امواج دریا، زیست توده و زمین گرمایی است. اگر با دقت بیشتری به این دسته بندی نگاه کنیم متوجه می‌شویم که منشاء تمام اینها در واقع همان خورشید است.
به گزارش پایگاه اطلاع‌رسانی وزارت نیرو(پاون)، انرژی را شاید بتوان مهمترین رکن و شاخص توسعه یک کشور دانست. انرژی است که صنعت را به حرکت در می‌آورد و اقتصاد را توسعه می دهد به همین دلیل جستجو برای یافتن منابع انرژی برای جوامع یک چالش است. این موضوع وقتی پررنگ‌تر می‌شود که یکی از منابع عمده انرژی یعنی سوخت‌های فسیلی دارای عواقب و پیامدهایی باشد که قابل جبران یا تحمل نباشد. متاسفانه تغییرات اقلیم و آلاینده‌های آب و هوا ناشی از مصرف سوخت‌های فسیلی به اندازه‌ای در زندگی انسان‌ها تاثیر گذار شده است که ادامه روند فعلی در مصرف سوخت های فسیلی امکان پذیر نیست.
انرژی‌های تجدیدپذیر به منابعی از انرژی گفته می‌شود که در محدوده عمر انسان قابل بازیابی و نو شدن هستند و می توانند در تامین انرژی بسیار کمک کننده باشند. گرچه هر تغییری که انسان در طبیعت ایجاد می‌کند دارای پیامدهایی است ولی انرژی‌های تجدیدپذیر، حداقل تاثیرات منفی را دارند و تنها امید صنعت انرژی برای آینده است. انرژی‌های تجدیدپذیر انواع مختلفی دارد که شامل انرژی خورشیدی، بادی، آبی، امواج دریا، زیست توده و زمین گرمایی است و اگر با دقت بیشتری به این دسته بندی نگاه کنیم متوجه می‌شویم که منشا تمام اینها در واقع همان خورشید است.
توربین‌های بادی
هر جسمی که در حال حرکت باشد دارای گونه‌ای از انرژی است که آن را انرژی جنبشی می‌نامند. جریان هوا نیز دارای انرژی جنبشی است و با توجه به حجم عظیم هوایی که در اطراف ما است، می‌توان تصور کرد که چه مقدار انرژی بادی وجود دارد. توربین‌های بادی، وسایلی هستند که می‌توانند با شکل هندسی خاص خود، این انرژی را دریافت کرده و به انرژی مکانیکی تبدیل کنند. آسیاب‌های بادی که در گذشته‌های دور مورد استفاده بودند، در واقع توربین‌های بادی هستند که انرژی تولیدی آنها صرف کارهایی مانند آسیاب گندم یا برش چوب می‌شده است. باید بر این نکته تاکید کرد که اولین توربین‌های بادی (دارای مستند تاریخی) متعلق به ایرانیان باستان بوده که نمونه هایی از آن در منطقه سیستان موجود است.
توربین‌های بادی دارای ساختارها و شکل‌های مختلفی هستند ولی همگی در اجزایی که دارند، مشابه هستند. در توربین‌های بادی، پره‌ها با دارای بودن شکل آیرودینامیک خاص، وظیفه دریافت انرژی از جریان هوا را بر عهده دارند. توربین های بادی می‌توانند دو یا چند پره داشته باشند. پره‌ها در نهایت در قطعه‌ای به نام هاب به هم پیوسته و این انرژی را به محور اصلی منتقل می‌کنند. این انرژی نهایتا به یک ژنراتور داده می شود تا بتوان از آن برق دریافت کرد.
در نمونه‌های نیروگاهی (با توان چند مگاوات) این محور دورانی دارای سرعت کمی است و معمولا به صورت مستقیم قابل اتصال به ژنراتور (که دارای سرعت دوران بالایی است) نییست لذا متداول است که سرعت دوران محور از طریق یک جعبه دنده افزایش داده شده و انطباق سرعت‌ها انجام می‌شود. با پیشرفت فناوری و به دلیل هزینه فراوان جعبه دنده‌های بزرگ، ژنراتورهای خاصی طراحی شده‌اند که دارای سرعت کاری کمی هستند و در نتیجه دیگر نیازی به جعبه دنده ندارند. به علت تغییر سرعت دوران توربین ناشی از تغییر سرعت وزش باد، لازم است برق تولید شده توسط ژنراتور برای تزریق به شبکه و رسیدن به فرکانس آن (50 هرتز) تنظیم و تثبیت شود. به همین منظور در توربین های بادی یک کانورتور و ترانس نیز قرار داده می‌شود.
از آنجا که جهت و مقدار وزش باد طی زمان ثابت نیست، لازم است اجزای متعدد دیگری مانند سیستم تغییر جهت توربین، سیستم تغییر زاویه پره‌ها، سیستم اندازه گیری شرایط باد، سیستم کنترل مرکزی و ... نیز به مجموعه اضافه شود.
انرژی بادی در ایران
اولین سابقه استفاده از انرژی باد برای تولید برق در ایران به دهه 70 شمسی بر می گردد که در آن زمان توربین‌های بادی با توان 660 کیلووات در منطقه منجیل و بینالود نصب شد. پس از آن، روند پیشرفت بسیار کند بود ولی اکنون با توجه ویژه اسناد بالادستی و وزارت نیرو، فرایند طراحی، تولید و نصب توربین‌های بادی در ایران سرعت گرفته است. هم اکنون توربین بادی ملی 2 مگاوات در پژوهشگاه نیرو طراحی شده است. توربین بادی 2.5 مگاوات در شرکت مپنا تولید می‌شود و آخرین نیروگاه بادی نیز با ظرفیت 50 مگاوات در منطقه میل نادر استان سیستان و بلوچستان در خرداد 1403 به بهره برداری رسید. مطابق آمار سازمان انرژی‌های تجدیدپذیر و بهره وری انرژی برق (ساتبا)، هم اکنون 366 مگاوات برق از طریق توربین‌های بادی در ایران تولید می شود.