Freen-9 : توربين رياح عمودي مصمم للإنتاج عندما تتراجع الألواح الشمسية

لقد غيّر الطاقة الشمسية الكثير في مجال الاستهلاك الذاتي. إنها تسمح بإنتاج الطاقة محليًا، وتقليل جزء من الفاتورة، وتحسين قيمة السطح. مع الزيادات المتتالية في أسعار الكهرباء في فرنسا خلال السنوات الأخيرة، أصبحت هذه الحلول أكثر شيوعًا. ولكن للطاقة الشمسية أيضًا حد بسيط جدًا: إنها تنتج فقط خلال النهار، وبشكل أفضل في الأيام الجميلة مقارنةً بفصل الشتاء. ومع ذلك، فإن الحاجة تزداد في هذه الفترة، بين التدفئة والنشاط الزراعي وورش العمل والمخازن أو المباني الصغيرة المهنية. وهنا يبرز جدوى الرياح، ليس كمنافس للطاقة الشمسية، ولكن كعنصر تكملي منطقي. تبرز شركة Freen هذه المكانة من خلال الـ Freen-9، وهي توربين رياح صغيرة عمودية تبلغ قدرتها 9 كيلووات، مصممة للعمل في ظروف حقيقية، مع رياح متغيرة، ولتنسيقها مع أنظمة هجينة تجمع بين الطاقة الشمسية والتخزين.

توربين رياح صُمم لسد “فجوة الهواء” للطاقة الشمسية

عند النظر إلى نظام الطاقة الشمسية على مدار عام كامل، نرى بسرعة الفجوة. الإنتاج يكون وفيرًا في الربيع والصيف، ثم ينخفض عندما تقصر الأيام، وتغيم السماء، وينخفض مستوى الشمس. خلال هذا الوقت، تعود الاستهلاك الكهربائي إلى الارتفاع. بالنسبة لمنزل مجهز جيدًا، مزرعة، ورشة عمل أو نشاط صغير في منطقة ريفية، يمكن أن تصبح هذه الفجوة محبطة بسرعة. إن وعد الـ Freen-9 هو بالضبط تقديم مصدر إنتاج تكميلي، قادر على العمل في فترات يصبح فيها الطاقة الشمسية أقل كفاءة. تقدم Freen نموذجها كحل ملائم للأنظمة الهجينة التي تجمع بين الطاقة الريحية والألواح الشمسية والبطاريات، بهدف الحصول على إنتاج أكثر انتظامًا طوال العام.

هذا الأمر ليس تافهًا. في مشروع الاستهلاك الذاتي، الهدف ليس فقط الإنتاج بكثرة، بل الإنتاج في الوقت المناسب. لذلك، فإن القوة المنخفضة لتوربين الرياح تأخذ معناها الكامل عندما تدعم نظام الطاقة الشمسية القائم، خاصة في المناطق التي تكون فيها الرياح موجودة في الخريف والشتاء. بوضوح، تغطي الطاقة الشمسية جيدًا الاحتياجات في الأوقات الجيدة، ويمكن للرياح أن تأتي لتكون البديل عندما تصبح الظروف الجوية أقل ملاءمة للوحات الشمسية. إنها نهج أكثر مرونة، أكثر توازنًا، وأفضل بكثير من تفكير أحادي المصدر بنسبة 100%.

اختيار المحور العمودي للتكيف بشكل أفضل مع التضاريس

الـ Freen-9 ليست توربين رياح أفقي تقليدي. اختارت Freen بنية ذات محور عمودي، من نوع Darrieus، مع دوار بقطر 6 أمتار، وارتفاع دوار يبلغ 4 أمتار وثلاث شفرات من الألمنيوم. على الورق، فإن هذا التصميم له مزايا ملموسة عدة. أولاً، لا تحتاج إلى آلية توجيه نحو الرياح. يمكن للتوربين أن يعمل بغض النظر عن اتجاه تدفق الهواء، مما يبسط من عمله وتركيبه. ثانيًا، هذا النوع من الآلات مجهز بشكل أفضل للتعامل مع الرياح المضطربة أو متعددة الاتجاهات، وهو ما يحدث كثيرًا في البيئات الحقيقية، حول المباني، المزارع، المناطق المختلطة أو الأماكن التي لا تشبه صورة بطاقات بريدية واضحة تمامًا.

كما تفسر كيت ساميدوفا، المديرة التجارية في Freen: « تم تصميم الـ Freen-9 لتناسب الظروف الحقيقية، وليس البيئات المثالية لحدائق الرياح. إنها تعمل بكفاءة في الرياح المنخفضة إلى المتوسطة، بدءًا من حوالي 3 إلى 3.5 م/ث وحتى 17 م/ث. وهذا يجعلها مناسبة تمامًا للاستخدام السكني، وللمزارع، وللأنظمة الطاقية اللامركزية. الهدف ليس منافسة التوربينات الكبيرة الصناعية، ولكن توفير حل لامركزي يلبي احتياجات الطاقة اليومية بشكل أفضل. »

ميزات تقنية جادة لتوربين رياح صغير

تظهر Freen-9 قدرة اسمية تبلغ 9 كيلووات. سرعة البداية تبلغ 3.0 م/ث. تتوقف العملية عند 17 م/ث، مع سرعة تحمل قدرها 36 م/ث. ينتمي التوربين إلى فئات الرياح IEC III و IV، ويبلغ سطحه الممسوح 24 م² ويعتمد على تقنية نقل مباشر بدون تروس، مع مولد متزامن ذو مغناطيس دائم. كل ذلك يكتمل مع فرامل كهرومغناطيسية، ورصد مدمج، وتوصيل عبر وحدة تحكم شحن AC، ومدة حياة مقدرة تبلغ 20 عامًا، والامتثال لمعيار IEC 61400-2:2013 المخصص لتوربينات الرياح الصغيرة.

بالطبع، لا يزال الحجم كبيرًا. يزن التوربين وحده 650 كجم، بينما البرج، الذي يمكن ضبط ارتفاعه ليتناسب مع مجموعة واسعة من المتطلبات (من 4 إلى 18 متر)، يتم تقديره بـ 2500 كجم، ويمكن أن يصل الارتفاع الإجمالي إلى حوالي 20 مترًا. المساحة المطلوبة هي 36 م². نحن نتحدث هنا عن معدات طاقية حقيقية، وليس عن أداة “خضراء” موضوعة في نهاية الحديقة لجعلها تبدو جميلة. ولكن بالمقابل، تدعي Freen هنا أن لديها آلة قادرة على تقديم إنتاج جاد في صيغة تبقى متوافقة مع المشاريع السكنية أو الزراعية أو المجتمعية. يبدأ السعر من حوالي 11,610 يورو بدون ضريبة، مما يسمح بتحديد موضع المنتج.

إنتاج سنوي يعتمد على الموقع… ولكنه يعطي فكرة جيدة

كما هو الحال دائمًا مع طاقة الرياح، كل شيء يعتمد على الرياح المتاحة فعليًا في المكان. يجب أن نكرر ذلك، لأنه هو النقطة التي تفرق بين مشروع ناجح وتركيب مخيب للآمال. ومع ذلك، تنشر Freen قيم الإنتاج السنوية النظرية بناءً على توزيع رايلي. تشير الورقة الفنية إلى 2.8 ميجاوات ساعة سنويًا لسرعة الرياح المتوسطة تبلغ 4 م/ث، 6.6 ميجاوات ساعة عند 5 م/ث، 12.1 ميجاوات ساعة عند 6 م/ث، 18.1 ميجاوات ساعة عند 7 م/ث، 23.7 ميجاوات ساعة عند 8 م/ث، ومن ثم تصل إلى 33 ميجاوات ساعة حول 12 م/ث قبل أن تنخفض قليلاً عند السرعات الأعلى في الجدول المقدم. توفر هذه الأرقام فكرة جيدة عن الإمكانيات، بينما تبقى، كما توضح Freen، قيمًا دلالية تم حسابها في ظروف موحدة وليست ضمانًا للإنتاج.

هذه أيضًا نهج صحي نسبيًا. ويشير المصنع إلى أن العائد الفعلي سيعتمد على الموقع، وارتفاع التركيب، والتضارب، وموارد الشباك وظروف التشغيل. عمليًا، يعني ذلك أنه يتعين القيام بدراسة رياح جادة قبل البدء. في موقع جيد، يمكن أن تصبح Freen-9 بالفعل رافعة حقيقية للاكتفاء الذاتي. في موقع سيئ، قد لا تعبر عن إمكانياتها أبدًا. فإن الطاقة الريحية لا تغفر للأخطاء، وهذا هو ما يميزها أيضًا عن الطاقة الشمسية، التي غالبًا ما يكون تقديرها أبسط.

عمل هادئ وتصميم يركز على تقليل الصيانة

أحد المواضيع التي تثار بشكل متكرر مع توربينات الرياح الصغيرة هو الضوضاء. تبرز Freen مستوى صوت يبلغ 45 ديسيبل على بعد 100 متر. على الورق، هذا مريح، خاصة بالنسبة لآلة من هذا الحجم. تشرح العلامة التجارية أن تصميمها المتوازن، وقلة العناصر المتاحة للاحتكاك، والشفرات الخفيفة، ونقل الحركة المباشر بدون علبة تروس تسهم في الحد من الإزعاجات الصوتية وتقليل الحاجة للصيانة. السرعة المتوسطة للدوران، المذكورة حول 90 دورة في الدقيقة، تتجه أيضًا نحو نفس المعنى: تظل الحركة بطيئة نسبيًا، مع سعي واضح نحو الهدوء والسلامة.

نقطة أخرى تم الإشارة إليها هي التأثير على البيئة المحلية. تشير Freen إلى تصميم أكثر احترامًا للجوار والحياة البرية، مع مواد مستدامة وقابلة لإعادة التدوير، بالإضافة إلى هيكل مصمم للحد من التأثير البيئي على مدار دورة الحياة. مرة أخرى، هذه هي الحجج التي تسهم في قبول المشروع، خاصة بالنسبة غير المنظمات القريبة من السكان، أو المزارع أو المباني التجارية. يجب أن تنتج توربين رياح صغيرة، ولكن يجب أيضًا أن تعرف كيف تكسب القبول. وفي هذا المجال، عملت Freen بوضوح على خطتها المنتج.

تركيب مرن، مرتبط بالشبكة أو مستقل

تتمثل فائدة الـ Freen-9 أيضًا في مرونتها في الاندماج. تشير الشركة المصنعة إلى أنه يمكن استخدامها سواء في تكوين مرتبط بالشبكة أو في موقع مستقل. توضح الصفحة الرسمية بالفعل مخططي اتصال، متصل وغير متصل، مع الانضمام إلى عاكس هجين لموازنة تغذية النظام. تؤكد Freen أيضًا على توافقها مع الأنظمة الشمسية الحديثة، مما يفتح أبوابًا لمعماريات هجينة مناسبة جدًا لتعظيم الاستهلاك الذاتي.

على أرض الواقع، يبقى السيناريو الأكثر جاذبية هو ذلك الذي يدمج الألواح الشمسية، وتوربينات الرياح و التخزين بالبطاريات. خلال النهار، تغطي الطاقة الشمسية الاستخدامات الفورية وتعيد شحن التخزين عند الحاجة. عندما يتراجع الشمس أو يظهر الشتاء، يمكن لتوربين الرياح أن يأخذ الدور متى ارتفعت الرياح. وإذا أصبحت الشبكة غير مستقرة أو مكلفة، يمكن للبطارية أن تساعد في تنسيق تدفق الطاقة والمساعدة في حفظ احتياطي مفيد. بالنسبة لمنزل في منطقة ريفية، أو مزرعة، أو نزل معزول، أو ورشة عمل أو حتى مجموعة طاقة صغيرة، فإن هذا النوع من التركيب يبدأ في الحصول على منطق كبير. نحن هنا في إطار إدارة طاقة أكثر فاعلية، وليس مجرد إنتاج طفيف.

استخدامات تتجاوز بكثير المنزل الفردي

على الرغم من أن Freen تتحدث كثيرًا عن “توربين الرياح المنزلي”، فإن الـ Freen-9 لا تقتصر على استخدام سكني عادي. يذكر المنتج أيضًا المزارع، والمنازل المعزولة، وحلول الطوارئ، والميكروجريدز، ومجموعات مجتمعية صغيرة أو حتى مواقع سياحية مسؤولة بيئيًا. هذه المكانة تتماشى مع ملخص الجهاز. مع قدرة 9 كيلووات، وتوافق على الشبكة / غير متصل، وإمكانية الاندماج مع التخزين، يمكن أن تهم الـ Freen-9 مجموعة متنوعة من المستخدمين: الأفراد المعرضين جيدًا للرياح، والمزارعين، والشركات الريفية الصغيرة، والبلديات المحلية أو الكيانات التي تسعى لتأمين جزء من تزويدها الكهربائي.

بالنسبة لنا، فإن الزاوية الأكثر إثارة للاهتمام هي بلا شك هنا. إن الـ Freen-9 لا تستبدل بالضرورة نظام الطاقة الشمسية. بل تعزز استراتيجية طاقة أكثر ذكاءً، ومرونة، وصلابة. حيث تقدم الألواح إنتاجًا ممتازًا خلال اليوم في الطقس الجيد، يمكن أن تضيف توربين الرياح استمرارية حقيقية للخدمة عندما تتغير الأحوال الجوية، عندما تقصر الأيام، أو عندما لا تتناسب الاحتياجات مع الملف الشمسي. بعبارة أخرى، فهي تسمح بتقليل الاعتماد على مصدر واحد. وهذا، في السياق الحالي، ليس أمرًا بسيطًا.

تصنيع أوروبي وموقع واضح

Freen هي شركة إستونية متخصصة في توربينات الرياح الصغيرة وأنظمة التخزين. لقد ناقشنا بالفعل قبل بضعة أشهر بطاريتها بسعة 7.6 كيلووات ساعة. تسلط العلامة التجارية الضوء على تصميمها وتصنيعها الأوروبيين، مع تجميع نهائي وفحص الجودة في إستونيا. كما تذكر عدة شهادات صناعية، بما في ذلك EN 1090-1، ISO 9001:2015 و ISO 3834-2، بالإضافة إلى ضمان المصنع لمدة 5 سنوات وتوافر قطع الغيار على المدى الطويل. هذه نقطة مهمة في سوق حيث يمكن أن يحدث الأصل والتتبع واستمرارية الدعم فرقًا كبيرًا.

تصر Freen أيضًا على سعر تنافسي لكل كيلووات مقارنةً بالشركات الأوروبية الأخرى، بالاعتماد على خط إنتاج محسّن. الهدف: جعل الطاقة الرياحية الصغيرة أكثر وصولًا وتطبيقًا للمشاريع الموزعة. إنه طموح، لكنه واضح في موقعه. الـ Freen-9 لا تسعى لمحاكاة التوربينات الكبيرة جداً ولا تقديم حلم غير واقعي. إنها تستهدف سوقًا محددًا، أولئك المستخدمين الذين يرغبون في إنتاج جزء من طاقتهم في محليًا بمزيج أكثر توازنًا من الطاقة الشمسية فقط.

ما يجب تذكره عن الـ Freen-9

تسجل الـ Freen-9 العديد من النقاط المثيرة للاهتمام. تصميمها ذو المحور العمودي يجعلها أكثر راحة في مواجهة الرياح المتغيرة والمضطربة. قدرتها 9 كيلووات تضعها في فئة جادة بالفعل. توافقها مع الطاقة الشمسية والتخزين يجعلها مرشحة طبيعية للأنظمة الهجينة. تعمل بشكل هادئ، ويجعل تصميمها بدون علبة تروس الأمور تسير في الاتجاه الصحيح لمشاريع قريبة من الاستخدامات الفعلية. الأهم من ذلك، أنها تقدم جوابًا حقيقيًا: كيف نستمر في إنتاج الطاقة محلياً عندما تقل إنتاجية الألواح الشمسية؟

بالطبع، ليس من السهل تركيب توربين رياح. تحتاج إلى موقع جيد، ودراسة جدية، وتركيب آمن وتفكير شامل حول الاستخدامات، والتخزين والتوصيل. ولكن بالنسبة لأولئك الذين يمتلكون أرضًا مناسبة، تظهر الـ Freen-9 كخيار موثوق لتعزيز الاستقلالية الطاقية، وتوزيع الإنتاج المتجدد على مدار السنة وتقليل الاعتماد على الشبكة. لقد فتحت الطاقة الشمسية الطريق. يمكن أن تصبح الرياح الصغيرة، إذا تم التفكير فيها ودمجها بشكل جيد، القطعة التي كانت مفقودة من الصورة.