إزالة الجليد من شفرات توربينات الرياح باستخدام الطائرات بدون طيار

في الصين، تنتشر معدات طاقة الرياح في مناطق جغرافية شاسعة ومتنوعة، حيث تُشكّل الظروف البيئية المعقدة والمتغيرة تحديات جسيمة أمام التشغيل المستقر لوحدات توربينات الرياح. ففي العديد من المناطق ذات الارتفاعات العالية والرطوبة العالية ودرجات الحرارة المنخفضة، يُعرّض مناخ الشتاء البارد وحدات توربينات الرياح بشكل متكرر لهجمات الأمطار المتجمدة، مما يؤدي إلى تراكم الجليد على نطاق واسع على شفرات التوربينات.

خلال ظروف الأمطار المتجمدة، لا يؤدي تراكم الجليد على شفرات توربينات الرياح إلى زيادة أحمال التعب عليها فحسب، بل يُقصّر عمر المعدات، ويُقلّل أيضًا من قدرة توليد الطاقة، مما يؤثر على الإيرادات وسلامة مزارع الرياح. إذا لم تُعالج هذه المشكلة على الفور، فقد تؤدي الشفرات غير المُزال عنها الجليد إلى انقطاع الشبكة وتوقفها عن العمل. في المناطق ذات درجات الحرارة المنخفضة، تحديدًا، قد تصل خسائر توليد الطاقة السنوية إلى ما بين 1% و10%، بينما قد تتفاقم الخسائر في الحالات الشديدة إلى ما بين 20% و50%. كما يُمكن أن يُسبب تراكم الجليد الشديد كسورًا في الشفرات. ومع ارتفاع درجات الحرارة، تُشكّل كتل الجليد المتساقطة مزيدًا من المخاطر على سلامة موظفي الصيانة والمعدات.

لحماية وحدات توربينات الرياح أثناء هطول الأمطار المتجمدة، تُعد عمليات إزالة الجليد والتخلص منه روتينية ضرورية. حاليًا، الطريقة الأكثر شيوعًا في صناعة طاقة الرياح هي إزالة الجليد ميكانيكيًا، حيث يقوم العمال بتكسير الجليد يدويًا على شفرات التوربينات باستخدام منصات مرتفعة، تليها طرق الطرد المركزي أو الاهتزاز لإزالة طبقات الجليد. يعاني هذا النهج من انخفاض الكفاءة، وارتفاع كثافة العمالة، ومخاوف تتعلق بالسلامة.

في السنوات الأخيرة، ومع ظهور الحلول الآلية والذكية، طُبّقت تقنيات متطورة، مثل روبوتات تسلق الجدران والطائرات المسيرة، في عمليات إزالة الجليد من توربينات الرياح. ومع ذلك، لا تزال هناك تحديات، منها ارتفاع التكاليف وعدم التحقق من سلامة الأداء. علاوة على ذلك، نظرًا لوجود معظم توربينات الرياح في مناطق جبلية نائية ذات تضاريس معقدة تشمل المنحدرات والمنخفضات، فإن روبوتات تسلق الجدران تُبدي قدرة ضعيفة على التكيف في مثل هذه البيئات، مما يُصعّب نشرها.

تجدر الإشارة إلى أن الأدوات الروبوتية التقليدية تتميز عادةً بهياكل صلبة. وخلال العمليات في الارتفاعات العالية، غالبًا ما تتأثر هذه الأدوات باضطرابات الرياح وتدفق الهواء، مما يؤدي إلى عدم استقرار الأداء ومخاطر تتعلق بالسلامة. وأي تصادم قد لا يقتصر على إتلاف المعدات نفسها، بل قد يُلحق ضررًا لا رجعة فيه بتوربينات الرياح، بتكلفة ملايين أو حتى عشرات الملايين من اليوانات، مما يؤدي إلى خسائر اقتصادية فادحة.

في المقابل، يُلبي نظام التنظيف عالي الضغط AP30-P2 الاحتياجات الخاصة ونقاط الضعف في إزالة الجليد من توربينات الرياح، حيث يُزيل الجليد من شفرات توربينات الرياح باستخدام الطائرات المسيرة، ويُمكنه رش سوائل إزالة الجليد بأمان وثبات وكفاءة أثناء عمليات التحليق الجوي. يجمع هذا النظام بين تفاعلية عالية الأمان، وتصميم خفيف الوزن، وتصنيف حماية قوي، وقدرات تشغيل مرنة، مما يُحسّن بشكل كبير كفاءة صيانة إزالة الجليد من توربينات الرياح مع خفض تكاليف التشغيل.

تم تصميمه خصيصًا للعمليات على ارتفاعات عالية، وهو نظام إزالة الجليد القائم على الطائرات بدون طيار لشفرات توربينات الرياح، نظام التنظيف عالي الضغط AP30-P2 متوافق مع الطائرات المسيرة الصناعية شديدة التحمل مثل DJI FC30. يدعم النظام سوائل متنوعة، بما في ذلك الماء، وسوائل إزالة الجليد، ومحاليل التنظيف، ويدمج تقنيات الكنس والغسيل الآلي والتنظيف بالضغط الثابت. يوفر هذا حلاً عمليًا وفعالًا وآمنًا ومستقرًا لعمليات التنظيف/الرش الجوي عالية الضغط ذات السعة الكبيرة ومتعددة الزوايا. يُستخدم النظام على نطاق واسع في عمليات الصيانة، مثل شفرات توربينات الرياح، والأبراج، والألواح الشمسية، وناطحات السحاب، والجدران، والمباني الشاهقة، لعمليات التنظيف والطلاء وإزالة الجليد.

باعتبارها عنصرًا أساسيًا في إدارة دورة حياة محطات الطاقة، تؤثر الصيانة اليومية لتوربينات الرياح بشكل مباشر على موثوقية إمدادات الطاقة وكفاءة استخدام الطاقة النظيفة. سنواصل الاستفادة من تقنيات الروبوتات المرنة لتعزيز التطبيقات العملية لحلول تنظيف وفحص ومنع تجمد توربينات الرياح، مما يسهم في اكتساب الخبرة في هذا المجال ودعم التطوير عالي الجودة لقطاع طاقة الرياح.