PGE i PAN stworzyły pierwszy w Polsce zaawansowany model przepływu wiatru przez morskie farmy wiatrowe

Należąca do PGE spółka PGE Baltica i Instytut Maszyn Przepływowych PAN w Gdańsku zakończyły trwający od początku 2020 roku projekt badawczy mający na celu zbadanie efektu blokowania przepływu wiatru przez duże morskie farmy wiatrowe. W wyniku prac stworzony został zaawansowany model przepływu powietrza przez instalacje offshore. Zostanie on wykorzystany do dokładniejszego prognozowania produktywności morskich farm i pomoże m.in. w planowaniu najbardziej efektywnego rozmieszczenia turbin na morzu.

Eksperci PGE Baltica i Instytutu Maszyn Przepływowych PAN w latach 2020-2021 przeprowadzili badania, których celem było lepsze zrozumienie efektu spowolnienia przepływu wiatru występującego w otoczeniu morskich farm wiatrowych (ang. wind farm blockage effect). Dzięki zbadaniu tego zjawiska, możliwe jest oszacowanie ile energii będzie w stanie wygenerować dana morska farma wiatrowa. W efekcie analiz, bazujących na badaniach wiatru, eksperci utworzyli model inżynierski. Zostanie on wykorzystany w realizacji Programu Offshore Grupy PGE.

– Jednym z istotnych elementów etapu przygotowawczego inwestycji offshore jest oszacowanie jej przyszłej produktywności. Dlatego też zdecydowaliśmy na przeprowadzenie analiz mających na celu zbadanie efektu spowolnienia wiatru związanego z funkcjonowaniem morskich farm wiatrowych. Postanowiliśmy realizować to działanie z polską jednostką naukową. Dzięki stworzonemu modelowi przepływu wiatru będziemy mogli zaplanować najbardziej efektywne rozmieszczenie poszczególnych turbin naszych farm wiatrowych na Bałtyku oraz jeszcze dokładniej oszacować ich produktywność – powiedziała Monika Morawiecka, prezes zarządu PGE Baltica.

– Wieloletnie prace w zakresie rozwoju metod obliczeniowych w aerodynamice umożliwiły opracowanie modelu do oceny oddziaływania farmy na prędkość wiatru w jej otoczeniu. Zrealizowany projekt z PGE Baltica jest przykładem współpracy środowiska naukowo-akademickiego z partnerami biznesowymi, co jest jednym z warunków maksymalizacji tzw. local content w inwestycjach morskiej energetyki wiatrowej na polskich obszarach – Paweł Flaszyński, profesor IMP PAN.

Wpływ spowolnienia przepływu wiatru został zbadany przez PGE Baltica i IMP PAN za pomocą numerycznej mechaniki płynów, czyli gałęzi nauki zajmującej się symulacjami z dziedziny hydro i aerodynamiki. Wiarygodność wykonanych badań została potwierdzona przez porównanie wyników z danymi pochodzącymi z istniejącej morskiej farmy wiatrowej na Morzu Północnym.

Zjawisko spowolnienia przepływu wiatru przez duże morskie farmy wiatrowe jest w branży szeroko omawiane od 2018 r., kiedy to opublikowane zostały pierwsze wyniki badań demonstrujące jego wpływ na pracę turbin. Rok później PGE Baltica i IMP PAN zdecydowały się podjąć współpracę, aby lepiej poznać to zjawisko. W 2019 roku podmioty podpisały umowę o współpracę w tym zakresie, a prace badawcze rozpoczęły się w 2020 roku.

Fot. Depositphotos