• <
BOTA_FILM_2021

"Know how", czyli jak budować lepsze farmy wiatrowe i gdzie umieszczać turbiny?

zk

10.07.2021 11:06 Źródło: własne
Strona główna Energetyka Morska, Offshore "Know how", czyli jak budować lepsze farmy wiatrowe i gdzie umieszczać turbiny?
"Know how", czyli jak budować lepsze farmy wiatrowe i gdzie umieszczać turbiny? - GospodarkaMorska.pl
Fot. Pixabay

Lokalizacja, lokalizacja, lokalizacja – jeśli chodzi o rozmieszczenie turbin wiatrowych, obowiązuje stare przysłowie o nieruchomościach. Jak wynika z najnowszych badań opublikowanych w Proceedings of the National Academy of Sciences, ma one kluczowe znaczenie. 

Turbiny zamieniają energię kinetyczną wiatru na energię elektryczną, gdy się obracają. Jednak samo instalowanie turbin wpływa na zdolność do wykorzystania energii wiatru. Gdy turbina współpracuje z wiatrem, oddziałuje na niego. Pozyskiwanie energii przez jedną turbinę z wiatru wpływa na zdolność sąsiadujących w jej towarzystwie.

– Wiatr nigdy nie wyschnie i się nie skończy, ale za to nasza zdolność do jego pozyskiwania nie jest nieskończenie skalowalna – wyjaśnił Antonini. – Kiedy turbiny wiatrowe są zgrupowane w duże grupy, ich wydajność jest zmniejszona, a tempo, z jakim pobierają energię, jest również niższe – dodaje.

Antonini i Caldeira postanowili określić, jak duża może być farma wiatrowa, zanim jej zdolność produkcyjna na jednostkę gruntu osiągnie limity uzupełniania energii, a także jak duży „cień wiatru” rzucają duże farmy, co miałoby negatywny wpływ na wszelkich sąsiednich instalacjach z wiatrem.

Zielony scenariusz – co odgrywa główną rolę

– W miarę odchodzenia od paliw kopalnych niektóre scenariusze przewidują, że do 2050 roku, farmy wiatrowe mogą dostarczać nawet jedną trzecią światowej energii – powiedział Caldeira. – Tak więc konieczne jest, abyśmy zrozumieli związek między umieszczeniem turbiny a maksymalnym poborem energii – dodał.

– Powrót wiatru do normalnej siły po wydobyciu części jego energii kinetycznej przez farmę wiatrową zajmuje trochę czasu. Jak szybko wiatr może odzyskać siły po napotkaniu turbiny wiatrowej – to jest już ściśle związane z szerokością geograficzną posadowienia farmy wiatrowej i ruchem obrotowym Ziemi – komentują naukowcy. 

Wcześniejsze badania nad wytwarzaniem energii wiatrowej wykazały obecność śladów za dużymi farmami wiatrowymi, więc Antonini i Caldeira opracowali teoretyczną wiedzę na temat fundamentalnych elementów wpływających na ich wielkość.

Ślad wiatru

Rozmiar śladu dużej farmy wiatrowej jest związany z prędkością wiatrów górnych, a także z czasem potrzebnym na uzupełnienie energii wydobytej przez turbiny z różnic ciśnień. Praca Antoniniego i Caldeiry wskazuje, że czynniki te powinny być brane pod uwagę przy określaniu wielkości i rozmieszczenia farm wiatrowych w różnych warunkach.

Badania wskazują, że na turbiny umieszczone na obszarach o silnych wiatrach są bardziej podatne na to zjawisko, jeżeli sąsiadują z farmą zlokalizowaną w górze rzeki, w porównaniu do farm zlokalizowanych w obszarach z dominującymi słabszymi wiatrami. Również farmy wiatrowe, które znajdują się bliżej równika, są bardziej narażone na negatywny wpływ cienia wiatrowego farm znajdujących się w górnym biegu rzeki, niż farmy, które znajdują się bliżej biegunów.

– Energia wiatrowa jest potencjalnym źródłem dużych ilości energii wolnej od emisji dwutlenku węgla – powiedział Caldeira. 

– Aby jak najlepiej wykorzystać ten zasób, musimy pomyśleć o tym, jak inne farmy wiatrowe mogą wpłynąć na nas i jak my możemy wpłynąć na inne farmy wiatrowe­ – skwitował.

Jednym z pomysłów autorów jest to, że budowa wielu małych farm wiatrowych z przestrzenią na odzyskiwanie energii z wiatru może być potencjalnie bardziej efektywną strategią w niektórych lokalizacjach, niż budowa jednej ogromnej farmy wiatrowej, chociaż tutaj potrzebne są dalsze badania.

– Mamy nadzieję, że te prace umożliwią inżynierom i kierownikom instalacji turbin wiatrowych zaprojektowanie najlepszego możliwego scenariusza maksymalnej produkcji energii wiatrowej – powiedział Antonini.


GEOFUSION_790x140
ned_project_390x100
Atlas_Copco_390x100_2021

Surowce

 Ropa brent 64,38 $ baryłka  0,00% 21:58
 Cyna 34937,00 $ tona 1,67% 16 wrz
 Cynk 3063,00 $ tona 0,39% 16 wrz
 Aluminium 2868,00 $ tona 0,03% 16 wrz
 Pallad 2680,00 $ uncja  0,00% 21:57
 Platyna 1191,10 $ uncja  0,00% 21:59
 Srebro 25,11 $ uncja  0,00% 21:59
 Złoto 1731,30 $ uncja  0,00% 21:59

Dziękujemy za wysłane grafiki.