انرژی باد تاریخچه گسترده ای دارد، به طوری که استفاده از توربین های بادی به قبل از دهه ۷۰ میلادی برمی گردد، اما پس از وقوع انقلاب صنعتی و پیدایش بازارهای جدید اقتصادی – که استفاده از انرژی های نفتی و گازی را طلب می نمود – توربین های بادی توان رقابت را با منابع جدید فسیلی از دست دادند.

با وقوع دو شوک بزرگ نفتی ۱۹۷۳ و ۱۹۷۸ میلادی که ضربه بزرگی به اقتصادهای وابسته به انرژی نفت و گاز وارد آورد استفاده از انرژی های تجدیدپذیر، همچون بهره گیری از توربین های بادی مجدداً در چرخه بهره برداری قرار گرفت و با توجه به گسترش آلودگی های زیست محیطی به دلیل استفاده روزافزون از منابع فسیلی تمایلات سرمایه گذاری بر انرژی های تجدیدپذیری همچون انرژی بادی افزایش یافت، به طوری که در سال ۱۹۸۰ اولین برق متصل به شبکه سراسری نصب و پس از مدتی کوتاه، اولین مزرعه بادی در ایالات متحد به بهره برداری رسید.

● پیدایش باد

هنگامی که تابش اشعه خورشید به طور نامساوی به سطح ناهموار زمین می رسد، باعث ایجاد تغییراتی در فشار و دما می گردد که این تغییرات سبب به وجود آمدن باد می شود. امروزه انرژی بادی عمدتاً برای تولید برق به کار برده می شود. نیروگاه های بادی به شکل امروزی از دهه۸۰ میلادی رواج یافتند. در آن زمان، تنها حدود ۵۰ کیلووات انرژی تولیدی از این محل تأمین می شد، اما اکنون این مقدار به چندین مگاوات می رسد. نیروگاه های کنونی در جهت حرکت باد، تغییر راستا می دهند و با محورهای افقی، انرژی جنبشی باد را به انرژی مکانیکی و سپس آن را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند.

در چندسال گذشته، میانگین رشد سالانه انرژی باد در دنیا حدود ۳۰ درصد گزارش شده که از بیشترین نرخ رشد در میان سایر منابع انرژی دنیا برخوردار بوده است. در حال حاضر اروپا بیش از ۷۰ درصد از برق بادی جهان را تولید می کند و حدود دو سوم از ظرفیت های اضافه شده به تولید به کشورهای اروپایی اختصاص دارد. هم اکنون مزرعه های بادی در آمریکا حدود ۱۰ میلیارد کیلووات ساعت در سال برق تولید می کنند که از نظر ملاحظات زیست محیطی و مبارزه با تولید گازهای گلخانه ای، این میزان می تواند سالانه از انتشار ۵/۷ میلیون تن دی اکسید کربن جلوگیری کند. سرمایه گذاری های حوزه انرژی بادی، سالانه رشدی تصاعدی را تجربه می کنند، به طوری که بر اساس گزارش IEA برآورد شده است در سال ۲۰۲۰ سهم انرژی باد در تولید انرژی معادل ۳۷۵ تِراوات ساعت – برابر با ۳۷۵ هزار گیگاوات ساعت – باشد که البته با توجه به نقش برنامه های زیست محیطی، این رقم حتی می تواند به ۹۷۰ تراوات ساعت در این سال برسد.

● پتانسیل بادی در ایران

کشورمان با مساحت یک میلیون و ۶۴۸ هزار و ۱۹۵ کیلومتر مربع، به دلیل قرار گرفتن ۹۰ درصد خاک خود در فلات قاره، کشوری کوهستانی محسوب می شود. همچنین بیش از نیمی از مساحت ایران را کوه ها و ارتفاعات تشکیل می دهند و بر این اساس، ایران در مسیر ۴ جریان مهم هوایی قرار دارد. بر اساس تحقیقات پتانسیل سنجی بادی ایران که توسط معاونت امور انرژی وزارت نیرو در ۲۶ منطقه کشور و در ۴۵ سایت صورت پذیرفته، ایران کشوری برخوردار از سرعت متوسط باد ۶ متر بر ثانیه است. همچنین بر اساس بررسی پروژه مذکور، توان بالقوه انرژی بادی در سایت های مورد مطالعه در حدود ۶ هزار و ۵۰۰ مگاوات برآورد گردیده است که از قابلیت تولید الکتریسیته برخوردار می باشد.

نصب ۱۰ واحد ایستگاه بادسنجی ۱۰، ۲۰ و ۴۰ متری در استان گیلان و نصب ۷ واحد ایستگاه بادسنجی در همان مقیاس در استان های اردبیل، آذربایجان غربی و شرقی در کنار پروژه پتانسیل سنجی و تهیه اطلس باد از مهمترین اقداماتی بوده است که در سال های اخیر در راستای توسعه انرژی باد کشور صورت پذیرفته است.

یکی از مشکلاتی که سبب شده است تا انرژی بادی – در کنار سایر انرژی های نو – به طور جدّی توسعه نیابد، هزینه های اولیه توسعه و تجهیز آن است. سرمایه گذاری اولیه یک توربین بادی ۶۰۰ کیلوواتی که شامل هزینه نصب آن هم می شود – با در نظر گرفتن عمر مفید ۲۰ ساله برای آن – برابر با ۵۸۵ هزار دلار و هزینه نگهداری آن رقمی در حدود ۶ هزار و ۷۵۰ دلار در هر سال خواهد بود.

در حال حاضر ۱۳۰ توربین بادی در مزارع بادی کشور نصب شده اند که در کل رقمی بالغ بر ۷۴/۲۸ مگاوات الکتریسیته تولید می کنند. بر اساس گزارش های منتشره از سوی سانا، ساخت، نصب و راه اندازی ۸۴ دستگاه توربین بادی ۶۶۰ کیلوواتی جدید به ظرفیت ۵۵/۴۴ مگاوات در سایت منجیل در دست اجرا می باشد که در سال جاری به بهره برداری خواهد رسید.

پروژه های انرژی باد برای اولین بار در ایران در سایت های رودبار، منجیل و هرزویل اجرا گردید و پروژه های سهند تبریز، باباییان منجیل، دیزباد بینالود و بجنورد در خراسان، امکان سنجی مناطق کهک، ده سیاهپوش و فیروزکوه از دیگر پروژه های اجرایی و مطالعاتی است. در حال حاضر، فعالیت های ایران برای تولید انرژی از باد، بیشتر در دو منطقه منجیل و بینالود متمرکز شده و ۷۵ درصد تولید از این منبع در مزرعه بادی منجیل با ۸۷ توربین و ۱۰۰ مگاوات برق صورت می گیرد. گفتنی است قدرت نصب شده نیروگاه های بادی دولتی کنونی، معادل ۱۶۰ میلیون کیلووات ساعت در سال است که البته قرار است این میزان تا پایان برنامه چهارم به بیش از ۳۲۰ میلیون کیلووات ساعت برسد.

در بُعد جهانی، بر اساس گزارش انجمن انرژی باد در جهان (GWEC)، میزان توربین های نصب شده در سال ۲۰۰۷ میلادی نسبت به سال ۲۰۰۶ با رشدی ۲۷ درصدی از ۷۴ هزار و ۱۳۳ مگاوات به ۹۴ هزار و ۱۲۲ مگاوات رسیده است که در حال حاضر، کشورهای آلمان و آمریکا به ترتیب با ۲۲ هزار و ۲۴۷ مگاوات و ۱۶ هزار و ۸۱۸ مگاوات در رأس کشورهای صاحب انرژی باد قرار دارند. گفتنی است در این گزارش، کشورمان در جایگاه ۳۵ از ۳۶ کشور مورد بررسی انرژی بادی در جهان قرار دارد.

یکی از ضرورت های مهم استفاده از انرژی های نو به عدم آلایندگی آنها برمی گردد، چراکه وضعیت زیست محیطی و آب وهوایی جهان، در سال های گذشته تغییرات عمده ای را شاهد بوده، به طوری که طی قرن گذشته، دمای هوا از عُرف معمول خود، معادل ۱۴ درجه سانتی گراد گرم تر شده است. همچنین میزان انتشار گاز سمی دی اکسیدکربن در طول ۲۰۰ سال گذشته ۳۱ درصد رشد داشته که اوج شدت آن به دهه ۹۰ میلادی برمی گردد. تمام این عوامل، نقش انرژی های نو را در سلامت محیط زیست تبیین می کند.

● راه توسعه انرژی بادی

برای توسعه انرژی بادی در کشور، می باید با کسب دانش فنی به طراحی توربین های بادی پرداخت که از این طریق، بخش اصلی مسیر توسعه این تکنولوژی طی خواهد شد. در صورت داشتن صنعت توربین بادی، نه تنها با توربین های ساخت داخل ظرفیت نیروگاه های داخلی افزایش می یابد، بلکه با مشارکت بخش خصوصی می توان سهمی از بازار منطقه را نیز در دست گرفت و به صدور خدمات فنی پرداخت و با این امر – البته همراه با یک برنامه جامع – امکان حضور صنعتگران کشور را در بازارهای جهانی فراهم نمود. در چند سال اخیر، بازار جهانی توربین های بادی، هر ساله رشد قابل توجه ای را تا سقف ۲۰ درصد تجربه کرده است که کشور ما نیز با تجهیز دانش فنی در این زمینه می تواند بخشی از بازار را در اختیار داشته باشد. براساس نظر کارشناسان، با تدوین مجموعه سیاست های یارانه ای، نظیر خرید برق تضمینی از بخش خصوصی با قیمت های منطقی و عادلانه، حمایت از بخش خصوصی با نگاه ملی و احداث برخی نیروگاه های بادی با امکانات دولتی در مرحله نخست و با ظرفیت محدود جهت شتاب گرفتن حرکت در این مسیر، می توان صنعت توربین های بادی را در کشور ایجاد نموده تا به رشد مورد نظر در این زمینه دست یابیم.