تقييم فعالية جهاز SODAR كأداة لقياس سرعة الرياح في مشاريع الرياح: دراسة مقارنة مع أجهزة القياس التقليدية

Abstract

تهدف هذه الدراسة لتقييم فعالية جهاز SODAR (الكشف الصوتي وتحديد المدى) كأداة لقياس سرعة الرياح في مشاريع طاقة الرياح، مقارنةً بأجهزة القياس التقليدية. يستند جهاز SODAR إلى مبدأ دوبلر، ويستخدم طاقة الامواج الصوتية بدلاً من الطاقة الترددية الراديوية (RF)، ما يوفر حساسية أعلى لرصد الجسيمات واضطرابها في الطبقات الجوية. الجهاز مكون من ثلاثة أو أكثر من الحزم الصوتية بزوايا مختلفة للحصول على صورة معلوماتية عمودية للرياح. يوجد نوعان رئيسيان لأجهزة SODAR: النوع الأحادي السكون، حيث تكون جميع المرسلات والمستقبلات موضوعة في وحدة واحدة، والنوع الثنائي السكون، الذي يتميز بمرسلات ومستقبلات منفصلة. تعتبر هذه الأجهزة مفيدة لدراسة الظواهر المناخية، كظاهرة تشتت الملوثات وتكون الدوامات. أجهزة قياس سرعة الرياح تقليديًا كانت تعتمد على الأنيمومترات الكوبية، لكن تطوير توربينات الرياح الكبيرة ومتطلبات الأعمدة المناخية الأطول أدت إلى الحاجة لطرق قياس أكثر مرونة. هذه الدراسة تسلط الضوء على الخطوات العملية لتحديد النشاط الريحي باستخدام أجهزة SODAR وتوزيع توربينات الهواء بفعالية. كما توضح كيفية عمل الجهاز وتأثير المطر، الثلوج، الضباب، والضوضاء الصوتية على أداء الجهاز. بالنسبة لتأثير الضوضاء الصوتية المحيطة، فإنها قد تقلل من فعالية الجهاز في البيئات ذات الضجيج العالي. وتشير الدراسة أيضًا إلى تأثير الرياح العاتية التي قد تحد من القدرة على القياس بدقة. تُخزن البيانات المقاسة على أقراص ذاكرة أو يمكن استرجاعها عن بُعد عبر وسائل الاتصال الحديثة. تمت مقارنة أجهزة SODAR مع أجهزة LIDAR والأنيمومترات الكوبية، حيث وجدت الدراسة أن أجهزة SODAR و LIDAR لها فائدة كبيرة في الأراضي المرتفعة والمعقدة.