تقييم أولي لموارد الرياح وتقييم تقني-اقتصادي إرشادي للمناطق الجبلية: دراسة حالة لمنطقة جبل الغربي، ليبيا
الكلمات المفتاحية:
طاقة الرياح، تقييم موارد الرياح، التضاريس الجبلية، كثافة طاقة الرياحالملخص
تُعدّ طاقة الرياح من أبرز مصادر الطاقة المتجددة لما لها من دور مهم في تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري وخفض الانبعاثات الكربونية. وعلى الرغم من التوسع الكبير في دراسات تقييم موارد الرياح، لا تزال المناطق الجبلية والتضاريس المعقدة أقل دراسة مقارنة بالمناطق الساحلية والمسطحة، وذلك بسبب تعقيد السلوك الهوائي وارتفاع مستويات عدم اليقين في القياسات والنمذجة. تهدف هذه الدراسة إلى إجراء تقييم أولي لموارد طاقة الرياح في منطقة الجبل الغربي بليبيا، مع التركيز على مدى ملاءمة التضاريس الجبلية لتصميم منظومات طاقة الرياح من الناحية التقنية والاقتصادية.
اعتمدت الدراسة على بيانات متوسطات سرعة الرياح الشهرية المسجلة في محطة يفرن للأرصاد الجوية خلال الفترة من 2011 إلى 2020. تم تحليل البيانات إحصائيًا لدراسة التغيرات الموسمية والسنوية، كما استُخدم توزيع ويبول مع اعتماد تقريب رايلي لتمثيل السلوك الاحتمالي لسرعة الرياح وتقدير كثافة طاقة الرياح. إضافة إلى ذلك، استُخدم قانون القدرة لتمديد سرعة الرياح مع الارتفاع وتقدير سرعات الرياح عند ارتفاعات محاور توربينات مختلفة.
أظهرت النتائج أن متوسط سرعة الرياح الكلي عند الارتفاع المرجعي يبلغ نحو 4.35 م/ث، مع كثافة طاقة رياح تُقدّر بحوالي 96 واط/م²، ما يشير إلى مورد ريحي منخفض إلى متوسط عند السطح. إلا أن تمديد سرعة الرياح مع الارتفاع كشف عن زيادة ملحوظة في سرعة الرياح، حيث تجاوزت 6.8 م/ث عند ارتفاع 100 م، مما يعكس التأثير الإيجابي للقص الرأسي والتضاريس الجبلية.
كما تم إجراء تقييم تقني اقتصادي أولي وإرشادي لتوربين رياح بري نموذجي بقدرة 2 ميجاوات مثبت على ارتفاع محور يبلغ 100 متر بناءً على بيانات متوسط سرعة الرياح الشهرية، والتي تم الحصول عليها من المركز الوطني للأرصاد الجوية الليبي (محطة يفرين). حيث قُدرت التكلفة المستوية للطاقة بنطاق يتراوح بين 0.34 و0.49 دينار ليبي/ك.و.س. تشير النتائج إلى أن منطقة الجبل الغربي قد تمثل خيارًا مناسبًا لتطبيق مشاريع طاقة رياح متوسطة الحجم، شريطة اختيار ارتفاعات محاور مناسبة وإجراء دراسات ميدانية أكثر تفصيلًا مستقبلًا.
المراجع
Hahmann, A. N., et al. (2020). The making of the New European Wind Atlas. Renewable Energy, 132, 61-77.
International Renewable Energy Agency (IRENA). (2023). Renewable Power Generation Costs in 2022. Abu Dhabi, UAE.
Archer, C. L., et al. (2020). Review and evaluation of wind resource assessment methods. Applied Energy, 264, 114539.
Carta, J. A., Ramírez, P., & Velázquez, S. (2021). A review of wind speed probability distributions used in wind energy analysis. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 143, 110870.
Mohammadi, K., et al. (2022). Comparative analysis of statistical distributions for wind speed modeling. Energy Reports, 8, 234-247.
Dörenkämper, M., et al. (2023). Uncertainty in wind resource assessment for coastal and inland regions. Energy Reports, 9, 3560-3573.
Vernay, M., et al. (2022). Wind energy assessment challenges in mountainous terrain. Wind Energy Science, 7, 113-128.
Yang, X., et al. (2021). Wind resource assessment in complex terrain using combined measurement and modeling approaches. Energy, 236, 121472.
Santos, P., Mann, J., & Palma, J. (2019). Wind resource assessment in complex terrain: A review. Renewable Energy, 133, 235-248.
Wang, Y., et al. (2025). Effects of complex wind fields on wind turbine loads and performance. Wind Energy Science, 10, 1-15.
Ramon, J., et al. (2021). Evaluation of ERA5 reanalysis wind speed in complex terrain. Energy, 225, 120247.
Ahmed, S., et al. (2020). Wind energy assessment using limited wind data. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 39, 100704.
Davy, R., et al. (2020). Seasonal variability of wind regimes in the Mediterranean region. Atmospheric Research, 234, 104740.
Manwell, J. F., McGowan, J. G., & Rogers, A. L. (2020). Wind Energy Explained: Theory, Design and Application. Wiley.
Wang, Y., et al. (2024). Influence of hub height on wind energy potential in complex terrain. Renewable Energy, 224, 1190-1202.
Quantitative Analysis of Renewable Energy Systems Efficiency and Reliability: A Meta-Study of Solar, Wind, and Energy Storage Experimental Data. (2025). Albahit Journal of Applied Sciences, 4(1), 9-17. https://doi.org/10.65419/albahit.v4i1.38
Taha Muftah Abuali, & Abdussalam Ali Ahmed. (2025). Performance Evaluation and Experimental Optimization of a Hybrid Solar–Wind Energy System under Variable Climatic Conditions. Journal of Libyan Academy Bani Walid, 1(2), 22–38. https://doi.org/10.61952/jlabw.v1i2.11
T. M. Abuali, A. A. Ahmed, Y. F. Nassar, M. M. Khaleel, H. El-Khozondar and A. Alsharif, "Machine Learning-Based Wind Speed and Power Forecasting Using Meteorological Data," 2026 IEEE 5th International Maghreb Meeting of the Conference on Sciences and Techniques of Automatic Control and Computer Engineering (MI-STA), Sebha, Libya, 2026, pp. 940-947, doi: 10.1109/MI-STA68962.2026.11511269.
