אנרגיית רוח מיוצרת על ידי ניצול תנועת האויר (אנרגיה קינטית) להנעת מערכות מכניות כגון טורבינות לייצור חשמל.

כיצד נוצרת רוח

אנרגיית הרוח נוצרת כתוצאה ישירה מאנרגיית השמש שמגיעה לכדור הארץ.

הפרשי לחצים באטמוספירה של כדור הארץ יוצרים תנועה של אויר ממקום של לחץ גבוה למקום של לחץ נמוך כדי להשוות לחצים, את תנועת האויר אנו מכנים רוח. הפרשים בלחץ האטמוספרי נגרמים כתוצאה ממערכת מורכבת של פרמטרים אקלימיים, כמו סיבוב כדור הארץ סביב צירו, הבדלי יום ולילה, קיום יבשות וימים, מידת הלחות באויר ועוד. הגורם המשפיע ביותר על הפרשי הלחצים האטמוספרים הוא החימום הבלתי אחיד שמתקבל מפגיעת קרני השמש במקומות שונים על פני כדור הארץ. חימום שונה של יבשות וימים יוצר טמפרטורות שונות במקומות שונים באטמוספירה וזהו הגורם העיקרי להפרשי הלחצים.

שימוש באנרגיית רוח

עוד בתקופות קדומות עשו בני האדם שימוש באנרגיית רוח, בשימוש בסירות ואניות מפרש, טחנות קמח ושאיבת מים להשקיית השדות.

כיום אנו יודעים להשתמש בתכונות של הרוח כדי לייצר חשמל באמצעות טורבינות רוח. הרוח פוגעת בלהבי הטורבינה וגורמים להם להסתובב סביב ציר. הציר מחובר לתמסורת גלגלי שיניים המסתובב כתוצאה מסיבוב הלהבים. התמסורת מגדילה את מהירות הסיבוב ומעבירה את התנועה הסיבובית אל הגנרטור הממיר את האנרגיה הקינטית של הסיבוב לאנרגיה חשמלית.

בסרטון הבא ניתן לראות הדגמה תלת מימדית של איך טורבינת רוח מייצרת חשמל:

כדאיות שימוש באנרגיית רוח בישראל

מיקום טורבינת רוח ומשטר הרוחות בסביבתה הם הפרמטרים העיקריים הקובעים את הספק החשמל שניתן לייצר. ההבדל בייצור על פי עוצמת הרוח משמעותי מאד, ההספק המופק יחסי לחזקה השלישית של מהירות הרוח.

טורבינת רוח ממוקמת כראוי מסוגלת להחזיר את ההשקעה אחרי 3-6 שנים.

הבעיה הכלכלית העיקרית הקשורה לטורבינות רוח הנה ההשקעה הראשונית הגבוהה של רכישת והתקנת הטורבינות אשר מהווה אחוז גבוהה (עד 80%) מסה"כ ההוצאות הנדרשות ומתפרסת למשך זמן קצר יחסית. לצורך השוואה – עיקר ההוצאות בתחנות כוח הפועלות על דלקים מחצביים הן על דלקים שהתשלום עליהם מתפרס למשך זמן ארוך אשר מושפע מאורך חיי התחנה וכמות הצריכה.

אנרגיית רוח בישראל

בשנת 1992 נחנכה חוות טורבינות הרוח הראשונה בישראל בתל עסניה שברמת הגולן. חווה זו כללה 10 טורבינות המספקות כל אחת 600 קילו-וואט שעה (הספק המשמש צריכה של כ-500 משפחות) וגובה כל אחת 50 מטרים (כולל הלהבים). סה"כ מייצרת תחנת הכוח בתל עסניה 6 מגהוואט חשמל המספקים חשמל לכ-5000 משפחות.

מאז הוקמה טחנת רוח נוספת בבית יתיר אשר בהרי יהודה, אך לא נרשמה כל התקדמות משמעותית בתחום זה ולא קמו טחנות רוח משמעותיות נוספות עד היום.

על פי נתונים רשמיים שהתפרסמו בשם מדינת ישראל בשנת 1998, פוטנציאל האנרגיה שניתן להפיק בישראל מהרוח עומד על כ-600 מגהוואט, הספק שווה ערך לכ-100 טחנות רוח כמו זו שהוקמה בתל עסניה.

אנרגיית רוח בעולם

בכל שלוש שנים מוכפלת כמות ייצור החשמל באמצעות טורבינות רוח בעולם. בשנת 2009 חל גידול של 31.7% בהספק המותקן וסך כל ההספק שיוצר במהלך שנה זו הגיע ל-340 טרהוואט של חשמל, כמות השווה לכ-2% מהצריכה העולמית של חשמל ומספיקה למדינה כמו יוון, הכלכלה השביעית בגודלה בעולם, למשך שנה שלמה. בשנת 2009 הוערך השוק העולמי בכ-50 מיליארד דולר, מעסיק מעל חצי מליון בני אדם וצפוי להעסיק מעל מיליון בני אדם עד שנת 2012.

המדינה בעלת הצמיחה הגדולה ביותר בתחום הינה סין אשר בשנת 2009 התקינה 13,800 מגהוואט, יותר מהכפילה את סך ההספק המותקן זו השנה הרביעית ברציפות ובכך עברה את גרמניה ונכנסה למקום השני אחרי ארצות הברית בסך ההספק המותקן.

סוגי טורבינות רוח ונצילותן:

נצילות הטורבינה – היא היחס בין האנרגיה של הרוח העוברת בין מדחפי הטורבינה, לבין כמות האנרגיה המופקת באותה טורבינה בפועל על ידי המדחף באותו הזמן. יחס זה נמדד באחוזים.

טורבינת רוח ציר אופקי

טורבינת רוח ציר אנכי