ქარის ენერგია განახლებადი ენერიის წყაროა, რომელიც წარმოადგენს ტრადიციული წიაღისეული საწვავის სუფთა და ამოუწურავ ალტერნატივას. დღევანდელ დღეს, როდესაც ვდგავართ გარემოსდაცვითი გამოწვევების წინაშე, ქარის ენერგიის გამოყენება გვევლინება ერთ-ერთ მდგრად ენერგეტიკულ გადაწყვეტილებად.
რა იწვევს ზოგადად ქარის წარმოქმნას? მზე არის ქარის გამომწვევი უმთავრესი მიზეზი, თუმცა მის სიჩქარესა და მიმართულებაზე ასევე გავლენას ახდენს დედამიწის არათანაბარი რელიეფი და დედამიწის ბრუნვა. როგორც ცნობილია მზე სხვადასხვა ინტენსივობით ათბობს ჩვენს პლანეტას. ატმოსფერული ტემპერატურების სხვაობა იწვევს განსხვავებას ჰაერის მასების სიმკვრივეში და შესაბამისად წნევებში. მაღალი წნევის შედარებით მძიმე ცივი ჰაერის მასები გადაადგილდება თბილი დაბალი წნევის ზონებისკენ, რომლებიც თავის მხრივ სიმსუბუქის გამო მოძრაობენ ზემოთ. წნევების გათანაბრებისათვის ჰაერის მასების ამ მოძრაობას ვუწოდებთ ქარს.
შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ქარის ენერგია მზის ენერგიის ერთ-ერთი ფორმაა. ჰაერის მასების მოძრაობის კინეტიკურ ენერგიას კაცობრიობა საუკუნეებია იყენებს, მაგალითად აფრებიანი გემების გადაადგილებისთვის, საჰაერო ბუშტების და ფრანების ფრენისთვის და სხვა. ასევე, ადამიანმა შეძლო ქარის კინეტიკური ენერგიის მექანიკურ ენერგიად გარდაქმნა და თავის სასარგებლოდ გამოყენება, ქარის წისქვილებით მარცვლეულის დაფქვისთვის, წყლის ამოტუმბვისთვის და სხვა.
ქარის კინეტიკური ენერგიის ელექტროენერგიად გარდაქმნა კი XIX საუკუნის ბოლოს გახდა შესაძლებელი. 1887 წელს შოტლანდიელმა პროფესორმა ჯეიმს ბლითმა შექმნა პირველი ქარის ტურბინა. 10 მეტრი სიმაღლის მოწყობილობა ამარაგებდა მეცნიერის სახლს ელექტროენერგიით. 1888 წელს ცდა გაიმეორა ამერიკელმა გამომგონებელმა ჩარლზ ბრაშმა თავისი საცხოვრებელი სახლის ელექტროენერგიით მომარაგებისთვის. პირველი ქარის ელექტროსადგური კი აშენდა დანიაში 1891 წელს, რომელიც გამოიმუშავებდა ელექტროენერგიას სოფლის დასახლებისთვის.
ქარის ენერგია თავისი არსით არის ქარის კინეტიკური ენერგიის გარდაქნა ელექტროენერგიად ქარის ტურბინების საშუალებით. დღეისათვის იგი წარმოადგენს განახლებადი ენერგიის ერთ-ერთ ყველაზე სწრაფად მზარდ ტექნოლოგიას მსოფლიოში.
ქარის ენერგიის გამოყენების კუთხით მსოფლიო ლიდერები არიან ჩინეთი და აშშ. 2030 წლისათვის ქარის ენერგიის გამოყენებამ სავარაუდოდ შეიძლება მიაღწიოს მთლიანი ელექტროენერგიის დაახლოებით 16,7–18,8%. ეს კი, ქარის ენერგიის გლობალური საბჭოს (GWEC) მონაცემების თანახმად, ხელს შეუწყობს ყოველწლიურად დაახლოებით 3 მილიარდი ტონა ნახშირორჟანგის ემისიის თავიდან აცილებას.
როგორ მუშაობს ქარის ელექტროსადგური?
ქარის ელექტროსადგური, აერთიანებს ქარის ტურბინებს, რომლებიც განლაგებულია ერთ ან სხვადასხვა ტერიტორიაზე ხელსაყრელი ქარის პირობებით და გაერთიანებული არიან ერთიან ქსელში. ქარის დიდი ელექტროსადგურები შეიძლება მოიცავდნენ 100 და მეტ ქარის ტურბინას.
ქარის ტურბინა შედგება ანძაზე დამონტაჟებული ფრთებისგან, რომლებიც მიმაგრებულია მბრუნავ ღერძზე (როტორზე). ფრთა ძირითადად სამია, რაც უზრუნველყოფს ოპტიმალურ აჩქარებას ქარის ზემოქმედებისას. ამ დროს წარმოქმნილი კინეტიკური ენერგია გადაეცემა გენერატორს, რომელიც გარდაქმნის ბრუნვის მექანიკურ ენერგიას ელექტროენერგიად. გენერატორის მიერ გამომუშავებული ელექტროენერგია გადამცემი ხაზებით მიეწოდება ენერგოსისტემას, შემნახველ მოწყობილობას ან მომხმარებელთა იზოლირებულ ქსელს.
ქარის ენერგიის გამოყენების ოპტიმიზაციისთვის, თანამედროვე ქარის ტურბინები აღჭურვილია მოწყობილობით, რომელიც უზრუნველყოფს ფრთების ქარის მიმართულებით ავტომატურ შემობრუნებას. ქარის ტურბინის სიმძლავრე დამოკიდებულია ჰაერის ნაკადზე, რომელიც განისაზღვრება ქარის სიჩქარითა და მის მიერ მოცული ფართობით.
ქარის ელექტროსადგურები შეიძლება განლაგებული იყოს ხმელეთზე – გორაკებზე ან მაღალ სიმაღლეებზე მოწყობილ სპეციალურ ტერიტორიებზე. ასევე შეიძლება განთავსდეს ზღვის ან ოკეანის სანაპირო ზოლში, სადაც ქარი წარმოიქმნება წყლისა და ხმელეთის არათანაბარი გათბობის გამო. დღისით ჰაერის მოძრაობა ხდება წყლიდან ხმელეთისკენ, ღამით კი – პირიქით. ოფშორული ქარის ელექტროსადგურები კი შენდება ზღვაში – ნაპირიდან 10-12 კმ-ის მოშორებით, სადაც რეგულარულად ქრის ქარი და მნიშვნელოვანად მაღალია მისი სიჩქარე. ელექტროსადგურს აშენებენ ზღვის ფსკერზე, სადაც შედარებით მცირეა წყლის სიღრმე. კონსტრუქციას ამაგრებენ გრუნტში 30 მ სიღრმეზე და ელექტროენერგია მიეწოდება ხმელეთზე წყალქვეშა კაბელებით.
ვინაიდან ზედმეტად ძლიერმა ქარმა (25 მ/წმ-ზე მეტი) შეიძლება ტურბინების დაზიანება გამოიწვიოს, შესაძლებელია მათი გაჩერება სპეციალური ჩამკეტი მექანიზმით. სუსტი ქარიც (3 მ/წმ-ზე ნაკლები) ნეგატიურად აისახება ელექტროსადგურის მუშაობაზე. მაქსიმალური სიმძლავრე მიიღწევა 15 მ/წმ ქარის დროს. ოპტიმალურ პარამეტრად ითვლება, როდესაც 50 მ სიმაღლეზე ქარის საშუალო წლიური სიჩქარე შეადგენს 6,4 მ/წმ-ს.
ქარის ენერგია საქართველოში
საქართველოში ქარის ენერგიის პოტენციალი საკმაოდ პერსპექტიული წყაროა ქვეყნის ენერგეტიკული საჭიროებების დასაკმაყოფილებლად და მდგრადი განვითარებისათვის. ხელსაყრელი გეოგრაფიული ადგილმდებარეობა მთიანი რელიეფით და სანაპირო ზონებით ქმნის იდეალურ პირობებს ქარის ტურბინების დასაყენებლად. გარდა ამისა, საქართველო აქტიურად ავითარებს ენერგეტიკულ ინფრასტრუქტურას, ნერგავს ახალ ტექნოლოგიებს და ასტიმულირებს ინვესტიციებს განახლებადი ენერგიის სექტორში. შედეგად, ქვეყანა იღებს არა მხოლოდ სუფთა ენერგიას, არამედ ხელს უწყობს ეკონომიკურ ზრდას და ამცირებს დამოკიდებულებას ენერგიის იმპორტზე.
საქართველოში ქარის ენერგეტიკული პოტენციალის დასადგენად ჩატარებული კვლევითი სამუშაოების შედეგად გამოვლენილია ქარის ელექტროსადგურის მშენებლობისთვის პერსპექტიული ზონები. ეს არის ფოთი, ქუთაისი, რუსთავი, სამგორი, მთა საბუეთი და მდინარე ჭოროხის მიმდებარე ტერიტორია. შეფასებები აჩვენებს, რომ საქართველოს აქვს პოტენციალი 1000-დან 1100 მეგავატამდე ქარის ენერგია აითვისოს.
ვინაიდან პროექტების ნაწილი ჯერ კიდევ ტექნიკურ-ეკონომიკური შესწავლის ან განხილვის სტადიაზეა, დღეისათვის ქვეყანაში ფუნქციონირებს მხოლოდ ერთი, შიდა ქართლის ქარის ელექტროსადგური.
გორის ქარის ელექტროსადგური
გორის მუნიციპალიტეტის ტერიტორიაზე ქარის საშუალო სიჩქარე 8.5მ/წმ-ს შეადგენს, რაც სავსებით საკმარისია ელექტროენერგიის მისაღებად, ამიტომ სწორედ ამ რაიონშია განთავსებული დანიური ფირმა VESTAS-ის ექვსი ქარის ტურბინა, რომელიც ერთ-ერთი მსოფლიო ლიდერია ქარის ტურბინების წარმოებაში.
კონკრეტული ადგილის შერჩევას ხელი შეუწყო ასევე სხვა ფაქტორებმაც, ადგილის ლანდშაფტმა, კლიმატურმა პირობებმა, სატრანსპორტო მაგისტრალთან და გორის ქვესადგურთან სიახლოვემ. გათვალისწინებული იყო ასევე გარემოსდაცვითი საკითხებიც. უახლოესი დასახლებული პუნქტი დაშორებულია 2 კილომეტრით და არ ხდება ხმაურის დასაშვები ნორმის დარღვევა. არ იყო მწვანე საფარი ისეთი რაოდენობით, რომ საჭირო გამხდარიყო მისი გაჩეხვა. ფრინველების გადამფრენი ზოლი ელექტროსადგურიდან 15 კილომეტრში, მტკვრის ხეობაში მდებარეობს და ქარის ტურბინების მუშაობა მათზე ზეგავლენას არ ახდენს.
გორის ქარის ელექტროსადგურის დადგმული სიმძლავრე 20 მეგავატია, რაც ნიშნავს, რომ მას შეუძლია წელიწადში საშუალოდ 18000 ოჯახის ელექტროენერგიით მომარაგება. თუმცა ელექტროენერგია არ არის გამიზნული რომელიმე კონკრეტული დასახლების უზრუნველსაყოფად.
ქვეყნის ენერგეტიკული პოლიტიკა მიმართულია ენერგიის განახლებადი წყაროების სრულფასოვანი ათვისებისკენ, რაც აძლევს მოტივაციას კერძო და საჯარო სექტორს განახორციელონ ინვესტიციები განახლებადი ენერგიის წყაროების ინფრასტრუქტურაში, კერძოდ კი ქარის ელექტროსადგურების მშენებლობაში.
როგორ გამოვიყენოთ ქარის ენერგია საკუთარი ბიზნესისთვის

ბოლო ათწლეულში ქარის ტურბინების ტექნოლოგიურმა გაუმჯობესებამ და მათმა საგრძნობმა გაიაფებამ საკმაოდ მიმზიდველი გახადა ქარის ენერგიის გამოყენება როგორც კერძო მოხმარებისთვის, ასევე საკუთარი ბიზნესის ასაწყობად.
დღეისათვის არსებული ქარის ტურბინები იძლევა შესაძლებლობას ისინი არჩული იქნას არა მარტო ქარის პარამეტრებით და მოთხოვნილი სიმძლავრით, არამედ ბიუჯეტის გათვალისწინებითაც.
საკუთარი ქარის ელექტროსადგური გაძლევთ არა მარტო თქვენი ბიზნესის იაფი და მდგრადი ენერგიით მომარაგების შესაძლებლობას, არამედ შეგიძლიათ გამომუშავებული ზედმეტი ელექტროენერგიის გაყიდვა.
ქარის ელექტროსადგურის მშენებლობა
ქარის ელექტროსადგურის მშენებლობისთვის პირველ რიგში უნდა შეირჩეს ოპტიმალური ადგილი, სადაც ხელსაყრელი იქნება ასეთი სადგურის აშენება. ეს გულისხმობს ქარის მაღალი პოტენციალისა და გარემოზე მინიმალური ზემოქმედების მქონე შესაფერისი ადგილების იდენტიფიცირებას. ასევე გასათვალისწინებელია ისეთი ფაქტორები, როგორიცაა მიწის ხელმისაწვდომობა, ტერიტორიის ლანდშაფტი, გადამცემ ქსელებთან სიახლოვე და სხვა.
ტერიტორიის პირველადი შერჩევის შემდეგ აუცილებელია მოგროვდეს ინფორმაცია ქარის სიჩქარის და მიმართულების შესახებ, რადგან ამ პარამეტრების საფუძველზე უნდა შეირჩეს ქარის ტურბინები. ქარის ტურბინის სიმძლავრე პირდაპირ დამოკიდებულია ქარის სიძლიერეზე და მნიშვნელოვნად იზრდება ტურბინის ფრთების დიამეტრის და ანძის სიმაღლის გაზრდით.
გარდა ამისა უნდა მოგროვდეს და შეფასდეს ინფორმაცია კლიმატური პირობების – ტემპერატურის და ტენიანობის შესახებ.
შესწავლილი უნდა იქნას ადგილის ტოპოგრაფიული მახასიათებლები, მისი ლანდშაფტი, მთაგორიანია თუ არა ტერიტორია. სამშენებლო სამუშაოების ჩასატარებლად აუცილებელია გრუნტის გამოკვლევა, ასევე მისასვლელი გზების შეფასება მშენებლობის ეტაპზე ტექნიკის მიყვანისათვის და შემდგომ, ექსპლუატაციის ეტაპებზე დაუბრკოლებლად მისასვლელად.
გასათვალისწინებელია ასევე გარემოსდაცვითი საკითხები, როგორია მწვანე საფარის რაოდენობა, არის თუ არა იგი ცხოველების და ფრინველების საბინადრო გარემო. ასევე მანძილი დასახლებულ პუნქტამდე, რათა ტურბინებიდან გამოწვეული ხმაური იყოს დასაშვები ნორმის ფარგლებში და ბოლოს, გადამცემ ქსელთან მიერთების შესაძლებლობა.
ქარის ელექტროსადგურის მშენებლობის ეტაპები მნიშვნელოვნად განსხვავდება მისი გამოყენების მასშტაბებიდან გამომდინარე, იქნება ის სამრეწველო, კომერციული, საყოფაცხოვრებო თუ ჰიბრიდული ენერგეტიკული სისტემების ნაწილი. მაგრამ ყველა შემთხვევაში პირველი და უმთავრესი ეტაპი არის ქარის პარამეტრების შეფასება.
Step Energy გთავაზობთ ქარის მზომი მოწყობილობების, ეგრედ წოდებული „მეტ მასტების“ დაყენებას, ქარის სისწრაფის და მიმართულების გაზომვისათვის, რაც აუცილებელია ქარის ტურბინების დადგმამდე. ამასთან, ელექტროსადგურის პროექტირებას, სადგურის განვითარება-მშენებლობას და შემდგომ ოპერირება-მოვლას.
კომპანია უკვე მრავალი წელია საქმიანობს განახლებადი ენერგეტიკის სფეროში და როგორც EPC (Engineering, Procurement, Construction/ინჟინერია, შესყიდვები, მშენებლობა) კომპანია ახორციელებს მზის პანელების და ქარის ტურბინების მონტაჟის სრულ ციკლს – დაპროექტებიდან აღსრულებამდე.
თუ გსურთ მიიღოთ საკუთარი იაფი ელექტროენერგია ამოუწურავი რესურსის – ქარის ენერგიის ხარჯზე, ჩვენი პროფესიონალთა გუნდი მზადა განახორციელოს თქვენს მოთხოვნებზე მორგებული ოპტიმალური გადაწყვეტილებები ქარის ელექტროსადგურის მოწყობისათვის.