تولید نسل جدید ژنراتور توربین های بادی توسط دانشگاه های شریف و کمبریج

---

اولین ژنراتور القایی با تغذیه دوگانه جهان که در آن جاروبک حذف شده است، با توان 20 کیلووات با همکاری یکی از برجسته ترین تیم های تحقیقاتی جهان متشکل از پژوهشگران سه دانشگاه شریف، کمبریج و دورهام انگلیس طراحی و ساخته شد.

این ژنراتور پس از انجام تست های اولیه و اخذ مجوزهای لازم روی یک توربین بادی در دانشگاه کمبریج نصب شده و با اتصال به شبکه مشغول به کار است.

ژنراتورهای القایی با تغذیه دوگانه نوعی از ژنراتوها هستند که در سال های اخیر با کاهش هزینه های تولید برق از انرژی باد، زمینه گسترش سریع استفاده از این نوع انرژی را فراهم آورده است.

حالا پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف و دانشگاه کمبریج با ابتکار جدیدی موفق شدند نسل جدیدی از این ژنراتورها را اختراع کنند که باز هم هزینه ها را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و این ژنراتور جدید می تواند افق جدیدی را در صنعت انرژی های جایگزین بگشاید.

سرپرست بخش طراحی و مهندسی پروژه در باره مهم ترین چالش هایی که ژنراتورهای توربین های بادی معمول از نظر فنی و اقتصادی با آنها دست به گریبانند، گفت: ژنراتور القایی با تغذیه دوگانه ایرادهایی دارد که دو عیب آن بسیار بارز است، یکی اینکه این ژنراتورها چون باید توان را به قسمت دوار منتقل کند، بخشی به نام جاروبک دارند که باعث به وجود آمدن یک اتصال سایشی شده که خود این امر یک عیب محسوب می شود، علاوه بر این کل مجموعه جاروبک چند اشکال اساسی دارد، یکی اینکه سیستم را بزرگ و سنگین می کند و چون قرار است این قسمت در ارتفاع 70 متری بر روی دکل نصب شود در نتیجه هزینه بیشتری را برای ساخت سازه یک دکل می طلبد.

دکتر سید هاشم اورعی میرزمانی افزود: عیب دیگر آن، هزینه نگهداری سیستم جاروبک است، چون اتصال آن از نوع سایشی است پس باید در فواصل کم مثلا هر سه تا شش ماه آن را از مدار خارج و تمیز کرده و دوباره بر روی دکل نصب کرد.

رییس انجمن علمی انرژی بادی ایران خاطرنشان کرد: در تعویض و تمیز کردن جاروبک هزینه تعمیر آن مهم نیست بلکه هزینه های تولید از دست رفته است که اهمیت بسیاری دارد، مساله مهم دیگر هزینه های نگهداری این جاروبک هاست، چرا که به طور معمول ما آنها را در محل هایی که دور از دسترس هستند مانند بیابان ها و دریاها نصب می کنیم، به همین دلیل هزینه نگهداری آنها بالا می رود و در مجموع این جاروبک ها باعث پایین آمدن قابلیت سیستم می شود که این امر از نظر اقتصادی بسیار مهم است.

وی یادآور شد: علاوه بر این اشکال بزرگ دیگر این جاروبک این است که ما را مجبور به استفاده از گیربکس های سه مرحله ای می کند که این نوع گیربکس هم بزرگ و هم حجیم و سنگین است که در نهایت باعث بالا رفتن قیمت آن می شود.

استاد دانشگاه صنعتی شریف ایده اصلی اختراع جدید را که به ثبت جهانی رسیده است را اینگونه تشریح کرد: ما به این نتیجه رسیدیم که اگر بتوانیم قسمت جاروبک را حذف کنیم، هم خود ژنراتور کوچک تر و ارزان تر می شود و هم می توان یک مرحله از گیربکس را حذف کرد.

وی ادامه داد: این یک ایده تحقیقاتی بود که با یک تیم تحقیقاتی قوی در دانشگاه کمبریج شروع به کار کردیم و در واقع اساس کار ما بر این بود که با ایجاد تغییراتی سیم پیچی موتور را به گونه ای طراحی کنیم که نیازی به جاروبک نداشته باشد.

اورعی میرزمانی افزود: این کار را کم کم توسعه دادیم تا جایی که سه مرکز تحقیقاتی برای این پروژه که دو مرکز آن در انگلستان و یک مرکز آن در ایران بود، در نظر گرفته شد و به کمک هم توانستیم یکی از قوی ترین تیم های تحقیقاتی را در دنیا به وجود آوریم.

وی درخصوص نقش دانشگاه های همکار در پروژه ساخت ژنراتور القایی بدون جاروبک با تغذیه دوگانه اظهار کرد: تیم دانشگاه کمبریج به سرپرستی دکتر ریچارد ماک ماهون، مسوول اجرای مراحل ساخت و انجام آزمایشات و مدل سازی شد، تیم دانشگاه دورهام نیز به سرپرستی پروفسور پیتر تونر، مسوول بحث تحلیل تاثیر این اقدامات بر قابلیت اطمینان و مسایل اقتصادی مربوطه شد و تیم دانشگاه صنعتی شریف هم به دلیل اینکه در بعد مغز افرازی قوی تر بود، مسوولیت طراحی ژنراتور و مسایل مربوط به اتصال به شبکه و کنترل را برعهده گرفت و در واقع اصل مسایل فنی این طرح بر عهده تیم ایرانی بود.

برای توسعه این ژنراتور تاکنون بیش از دو میلیون پوند ( بیش از 10 میلیارد تومان) هزینه شده است که بخش عمده آن را دولت انگلستان و برخی مراکز حمایتی در اتحادیه اروپا پرداخت کرده اند