تطوير شفرات توربينات الرياح المناسبة لخصائص فيتنام

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

تحتوي محطة طاقة الرياح باك ليو على 62 توربينًا للطاقة بقدرة إجمالية تقدر بنحو 99 ميجاوات. الصورة: فان توان آنه/وكالة الأنباء الفيتنامية

وفي فيتنام، استثمرت السهول والمناطق الساحلية وبعض المناطق ذات سرعات الرياح الجيدة في بناء مشاريع طاقة الرياح ذات القدرة الكبيرة للربط بالشبكة الوطنية. ومع ذلك، فإن استغلال طاقة الرياح لا يزال غير متناسب مع الإمكانات المتاحة، وخاصة في المناطق ذات سرعات الرياح المتوسطة والمنخفضة؛ لم تتم دراسة تصميم وتطوير نماذج شفرات توربينات الرياح المناسبة لظروف المناخ والتضاريس في كل منطقة على وجه التحديد، وخاصة في المناطق ذات سرعات الرياح المنخفضة.

وبناءً على الحقائق المذكورة أعلاه، نفذ فريق البحث في مركز أبحاث وتطوير تكنولوجيا الطاقة المتجددة، معهد الطاقة والعلوم والتكنولوجيا البيئية (أكاديمية فيتنام للعلوم والتكنولوجيا) مشروعًا على مستوى الأكاديمية "البحث في تصميم ومحاكاة وتصنيع نماذج شفرات توربينات الرياح المناسبة لسرعات الرياح المنخفضة في فيتنام" (الرمز: VAST07.01/22-23). يهدف البحث إلى تصميم ومحاكاة نموذج لشفرة توربينات الرياح التي تعمل بشكل فعال في ظروف سرعة الرياح المنخفضة، وهي حالة نموذجية في فيتنام، لتحسين كفاءة التشغيل وخفض تكاليف الإنتاج، وتعزيز الاستقلال التكنولوجي في مجال الطاقة المتجددة.

وقال مدير المشروع الدكتور لي كوانج سانج إن فريق البحث نجح في تطوير نماذج جديدة لشفرات توربينات الرياح استنادًا إلى بعض نماذج الشفرات الأصلية المتوفرة سابقًا في السوق. تم تحسين تصميمات الأجنحة الجديدة من حيث الشكل لزيادة الكفاءة الديناميكية الهوائية من خلال ضبط المعلمات مثل الحد الأقصى للسمك، وأقصى موضع للسمك، وأقصى انحناء، وأقصى موضع للانحناء. وتظهر نتائج المحاكاة باستخدام برنامج Ansys Fluent (أقوى برنامج لحساب الديناميكية المائية) أن نماذج الأجنحة الجديدة تتمتع بكفاءة ديناميكية هوائية أعلى من نموذج الجناح الأصلي.

كما أكمل فريق البحث عملية المحاكاة وصنع نماذج أجنحة واقعية تم اختبارها في نفق الرياح بمعهد الهندسة الميكانيكية بجامعة هانوي للعلوم والتكنولوجيا. لا تعمل تصميمات الشفرات هذه على تحسين الأداء الديناميكي الهوائي فحسب، بل تفتح أيضًا فرصًا لتطوير شفرات توربينات الرياح كاملة ذات سعة صغيرة، مما يلبي احتياجات تطوير الطاقة المستدامة للمناطق الريفية والنائية وغيرها من المناطق ذات سرعة الرياح المنخفضة.

في هذه الدراسة، نجح العلماء في تطوير وتصنيع 5 نماذج لشفرات توربينات الرياح بما في ذلك: VAST-EPU-E387، VAST-EPU-S1010، VAST-EPU-S1223، VAST-EPU-NACA0009 وVAST-EPU-NACA6409، بأبعاد 25 × 15 (10) × (3 - 5) سم. يتم تصنيع عينات الشفرات 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 الأجنحة الجديدة، والتي تخدم البحث وتطوير التطبيقات في المستقبل. وقد تم نشر نتائج البحث في مقالات علمية وطنية ودولية مرموقة مثل المجلات الدولية في فئة SCIE / Scopus التي تشير إلى التحليل الديناميكي الهوائي وإمكانات تطوير طاقة الرياح البحرية في فيتنام.

وأكد الدكتور لي كوانج سانج أن البحث يعد خطوة أولية مهمة لمواصلة تطوير وإتقان شفرات توربينات الرياح المناسبة لظروف سرعة الرياح المنخفضة في فيتنام، بهدف استغلال طاقة الرياح بشكل أكثر فعالية. وفي الفترة المقبلة، سيركز فريق البحث على تحسين عملية التصميم والتصنيع للجناح بالكامل، وخاصة تنعيم سطح عينة الجناح واختيار مواد أكثر ملاءمة لتقليل معامل السحب لعينة الجناح. بالإضافة إلى ذلك، سيتم النظر في تطبيق الأدوات الحديثة مثل الذكاء الاصطناعي في التصميم لتحسين الأداء الديناميكي الهوائي.

وأكد البروفيسور الدكتور ترينه فان توين، عضو المجلس العلمي لمعهد الطاقة والعلوم والتكنولوجيا البيئية، أن هذا البحث يمثل خطوة مهمة إلى الأمام في تصميم وتصنيع نماذج شفرات توربينات الرياح خصيصًا للمناطق ذات سرعة الرياح المنخفضة. وتتمثل أبرز ما يميز البحث في القدرة على تحسين الأداء الديناميكي الهوائي مقارنة بتصاميم الأجنحة التقليدية، وذلك بفضل تطبيق أساليب التصميم الحديثة باستخدام برامج محاكاة ديناميكيات السوائل الحسابية (CFD) المتقدمة. ولا تلبي نتائج البحث متطلبات الكفاءة التشغيلية فحسب، بل تفتح أيضًا فرصًا للتطبيق العملي، مما يساهم 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