טורבינות רוח ברחבי העולם מייצרות חשמל נקי המיועד למגוון נרחב של צרכי כוח. בארצות הברית, טורבינות אלו פופולאריות. נכון להיום, יש מספיק כוח רוח קיבולת בארצות הברית, על מנת לייצר חשמל המספיק ללמעלה מ-15 מיליון בתים, כך שמדובר בסלילת הדרך לעתיד של אנרגיה נקייה.
רעיון רתימת אנרגיית הרוח לייצור חשמל מכאני קיים כבר במשך אלפי שנים. כבר בשנת 5,000 לפני הספירה, המצרים השתמשו באנרגיית רוח על מנת להניע את הסירות לאורך נהר הנילוס. מתיישבים אמריקאים הסתמכו על טחנות רוח לטחינת תבואה, שאיבת מים וחיטוב עצים במנסרות. טורבינות הרוח של היום הן המקבילה המודרנית לטחנות רוח. הן ממירות אנרגיה קינטית ברוח לחשמל נקי ומתחדש.
אופן עבודת טורבינת רוח
רוב הטורבינות מורכבות משלושה להבים המורכבים על מגדל עשוי מצינורות פלדה. קיימים סוגים נפוצים פחות המורכבים משני להבים, או מגדלי בטון או פלדה בגובה של מאה מטרים או יותר מעל פני הקרקע. המגדלים מאפשרים לטורבינה לנצל את מהירויות הרוח בגבהים.
הטורבינות לוכדות את אנרגיית הרוח עם להבי המדחף הפועלים באופן דומה לפעולת כנף מטוס. כשהרוח נושבת, נוצר כיס אוויר בלחץ נמוך בצד אחד של הלהב. כיס האוויר מושך את הלהב בכוח החזק יותר מכוח הרוח, כנגד הצד הקדמי של הלהב. תהליך זה גורם לטורבינה להסתובב כמו מדחף.
מרכיב מרכזי נוסף הוא בקר הטורבינה, השומר על אופן פעולה מהיר יותר מ-55 קמ"ש, כדי למנוע נזק על ידי רוחות חזקות. מד הרוח מודד ברציפות את מהירות הרוח ומשדר את הנתונים לבקר.
אילו סוגים יש לטורבינות רוח?
קיימים שני סוגים בסיסיים של טורבינות רוח: טורבינות בעלות ציר אופקי, וטורבינות בעלות ציר אנכי. רוב טורבינות הרוח הן בעלות ציר אופקי, ומעוצבות בסגנון מדחף בעל להבים המסתובבים סביב ציר אופקי. הן פועלות נגד הרוח הפוגעת בלהבים לפני המגדל, או בכוון הרוח, הפוגעת במגדל לפני הלהבים.
טורבינות הפועלות נגד הרוח כוללות אף כונן מוטורי השומר ומונע שינויי כיוון. ניצול כוח הטורבינה פירושו ניצול היחס בין אנרגיית הרוח העוברת בין מדחפי הטורבינה, לבין כמות האנרגיה המופקת בפועל בטורבינה באמצעות המדחף, באותו הזמן. יחס זה נמדד באחוזים.
טורבינות רוח בישראל
בשנת 1992 הוקמה חוות הטורבינות הראשונה בארץ, בתל עסניה ברמת הגולן. חווה זו מכילה עשר טורבינות המספקות שש מאות קילו וואט בשעה כל אחת. הספק זה משמש לצריכת חמש מאות משפחות, וכל טורבינה נבנתה בגובה של חמישים מטרים, כולל הלהבים. בסך הכול מייצרת תחנת כוח זו שישה מגה וואט חשמל המספקים חשמל לחמשת אלפים משפחות בממוצע.
לאחר הקמת חוות טורבינות רוח זו, הוקמה חווה נוספת בבית יתיר בהרי יהודה. בהתאם לפרסומי הנתונים הרשמיים בשנת 1998, פוטנציאל האנרגיה הניתן להפקה מהרוח בישראל עומד על כשש מאות מגה וואט, שזהו הספק השווה למאה חוות רוח בממוצע, כמו חוות הרוח שהוקמה בתל עסניה.
