تلعب مزارع الرياح دورًا متزايد الأهمية في التحول إلى مصادر الطاقة المستدامة. ففي عام 2023 وحده، أضافت صناعة الرياح قدرة هائلة تقدر بـ 117 جيجاوات على مستوى العالم، وفقًا للمجلس العالمي لطاقة الرياح.
تحديات صيانة مزارع الرياح
يعد ضمان التشغيل الفعال لمزارع الرياح أمرًا يتطلب التغلب على العديد من التحديات. فهذه المنشآت ليست استثمارات يمكن “وضعها وتركها” دون متابعة. السر في النجاح يكمن في الصيانة، حيث أن إهمالها قد يؤدي إلى تلف كبير ومكلف للمعدات وفقدان الإنتاجية. ومع ذلك، لا يزال العديد من عمليات مزارع الرياح تعتمد إلى حد كبير على النهج التفاعلي في الصيانة، حيث يتم التعامل مع المشكلات فقط عند حدوثها.
لكن معالجة المشكلات بعد حدوثها لا تقتصر فقط على انقطاع غير مريح ومكلف في إنتاج الطاقة، بل قد تؤدي أيضًا إلى تقليل عمر التوربينات، حيث أن نقطة فشل واحدة قد تؤدي إلى سلسلة من المشاكل الأخرى. وعلاوة على ذلك، عندما يفشل أحد التوربينات، قد يتفاقم وقت التوقف خلال فترات الطقس القاسي، مثل الجليد والثلوج، مما يمكن أن يحد من الوصول إلى التوربينات، وبالتالي تطويل وقت الإصلاحات.
مراقبة أداء التوربينات وتعزيز موثوقية الإنتاج
بينما لا يمكن التنبؤ بكل مشكلة، إلا أن الوصول إلى بيانات التحليل وأدوات مثل الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي (AI/ML) يسهل التنبؤ بالتوربينات المعرضة للفشل والمشاكل الأخرى، كما يقدم توصيات بشأن الخطوات الواجب اتباعها لتخفيف المخاطر. من خلال استخدام تحليلات البيانات في الوقت الفعلي إلى جانب البيانات التاريخية وغيرها من النقاط المرجعية، يمكن للمشغلين فهم أماكن وتوقيت حدوث المشاكل المحتملة. وبالتالي، يمكنهم جدولة الصيانة الوقائية وغيرها من الإجراءات اللازمة لتجنب الفشل وتعطيل العمليات.
تعمل هذه التقنيات على تمهيد الطريق لإنتاج أكثر موثوقية من مزارع الرياح مع انتشار المزارع الكبيرة حول العالم. توفر الحلول التي تعتمد على التحليلات، المدعومة ببيانات المستشعرات من شفرات التوربينات، والظروف الجوية في الوقت الفعلي للمشغلين رؤى مستمرة حول أداء التوربينات، مما يتيح لهم تحسين الأداء.
عندما يحصل المشغلون على معلومات في الوقت الفعلي حول أداء التوربينات، يمكنهم التركيز على كيفية زيادة إنتاج الطاقة. على سبيل المثال، قد تدفع مستشعرات الرياح التي ترصد سرعة الرياح واتجاهها المشغلين إلى تعديل زوايا شفرات التوربينات عن بُعد لالتقاط المزيد من الرياح والحفاظ على إنتاج الطاقة.
فوائد الصيانة التنبؤية والمراقبة المحسنة
تتمثل الأهداف الأساسية للصيانة التنبؤية والمراقبة المحسنة في تقليل التوقفات وضمان تشغيل التوربينات عندما تكون في أمس الحاجة إليها. تشمل الفوائد الرئيسية لهذه التقنيات تقليل الانقطاعات، وتمديد عمر المعدات، وتقليل التكاليف التشغيلية، وتقليل الحاجة إلى إصلاحات معقدة. كما أن تقليل أوقات التوقف يعني تقليل الفاقد في الطاقة، وهو أمر بالغ الأهمية في تقليص البصمة البيئية لطاقة الرياح.
الاستعداد بشكل أفضل للمستقبل
لماذا تعتبر طاقة الرياح بهذه الأهمية؟ مع تنوع الدول لمزيجها الطاقي لمواجهة الطلب العالمي المتزايد على الطاقة مع تقليل الانبعاثات الكربونية، تصبح طاقة الرياح مكونًا أساسيًا في استراتيجيات التحول. فقد ذكر تقرير وزارة الطاقة الأمريكية لعام 2024 أن طاقة الرياح تنتج حوالي 11 جرامًا من ثاني أكسيد الكربون لكل كيلووات ساعة من الكهرباء المنتجة، في حين أن الفحم ينتج حوالي 980 جرامًا من ثاني أكسيد الكربون لنفس الكمية.
حتى إذا تحركت أهداف المناخ، فإن العديد من الحكومات والشركات ملتزمة بخفض الكربون، وسوف تظل طاقة الرياح تلعب دورًا مهمًا في الجهود العالمية لتحقيق الاستدامة. بالنسبة للعديد من المنظمات، يعد تقليل بصمة الكربون في العمليات أمرًا مهمًا بقدر الطاقة النظيفة التي يتم إنتاجها. وفقًا لدراسة من الجمعية الملكية في نيوزيلندا، يمكن لمزارع الرياح تعويض الانبعاثات الكربونية الناتجة عن بنائها في غضون عامين أو أقل، مما يمثل قيمة كبيرة مقارنة بعمرها الافتراضي الذي يمتد إلى 30 عامًا.
تحقيق قيمة التحول الرقمي
هناك العديد من الفوائد التي يمكن لمزودي الطاقة الاستفادة منها من خلال التحول الرقمي، والتحليلات، والتعلم الآلي:
- نهج الصيانة الاستباقية: تعتبر نافذة على التدهور المحتمل للمعدات مما يساعد في التنبؤ بمتطلبات الصيانة بشكل أفضل.
- زيادة إنتاج الطاقة ووقت التشغيل للتوربينات: يضمن التحسين المستمر للمراقبة والتخطيط لاستقرار إنتاج الطاقة.
- تقليل تكاليف الصيانة السنوية بنسبة تصل إلى 10%
- خفض تكاليف استبدال المعدات: تساعد الصيانة التنبؤية والوقائية في تقليل حدوث الأضرار الجسيمة، مما يطيل عمر المعدات.
من المؤكد أن طاقة الرياح ستظل عنصرًا رئيسيًا في التحول الطاقي، وستظل تلعب دورًا حاسمًا في تحقيق أهداف الاستدامة العالمية. من خلال استخدام التحليلات الرقمية في الوقت الفعلي وحلول الصيانة التنبؤية، يمكن لمزودي الطاقة تعزيز موثوقية عملياتهم وتقليل التكاليف، والمساعدة في تسريع تحقيق أهدافهم في تقليل الانبعاثات.
