Энергия ветра: на сетке в виде шахматной доскиВетряные турбины приобретают все большее значение во всем мире в качестве источников чистой, возобновляемой энергии. Одним из ключевых факторов их строительства является физическое проектирование — определение расстояния и ориентации отдельных турбин с целью максимизации их эффективности и минимизации «вейк эффекта» (когда воздушный поток, образуемый лопастями одной турбины, снижает энергию доступного ветра для следующих турбин).

Оптимальное расстояние между турбинами позволяет им захватывать больше ветра, производить больше энергии и соответственно увеличивать прибыль от ветряного парка. Зная это, промышленные дизайнеры, для определения наилучшего размещения турбин, как правило, применяют простые компьютерные модели. Это хорошо работает для небольших ветряных парков, но становится менее точным для больших ветровых ферм, где общий эффект от взаимодействия турбин друг с другом предсказать труднее.

Теперь эта сложность решена. Группа исследователей из Университета Джона Хопкинса (JHU) разработала новый способ изучения «вейк эффекта». Он учитывает поток воздуха внутри и вокруг ветропарка и бросает вызов общепринятому убеждению, что турбины, выстроенные в виде клетчатой структуры, дают максимальную мощность на выходе.

Их исследование дает представление о факторах, определяющих наиболее благоприятное позиционирование – материалы опубликованы в Журнале, посвященном возобновляемой и устойчивой энергетике, который выпускает AIP Publishing.

Новое понимание важно для дизайнеров ветряных проектов и в будущем позволит выполнить настройки турбин ветроэлектростанции (ВЭС) для увеличения выходной мощности — особенно в местах с сильными господствующими ветрами.

Как же нужно располагать турбины в ветропарке?

Идеальное положение турбин должно определяться топологией ландшафта, погодными условиями в течение года, а еще политическими и социальными факторами. Эти параметры и будут диктовать условия для каждого конкретного проекта.

Общие тестовые испытания показали, что наиболее производительно работают ветропарки, в которых турбины установлены в строку в соответствии с господствующим направлением ветров, либо в строку и в шахматном порядке, где каждая последующая строка турбин выглядывает в пробелах предыдущей строки.

Такие смещенные ВЭС будут собирать больше энергии с меньшей площади.

Отметим, что эта работа финансировалась Национальным научным фондом Нидерландов и «Сообществом молодых ученых-энергетиков».
Ветряные турбины приобретают все большее значение во всем мире в качестве источников чистой, возобновляемой энергии. Одним из ключевых факторов их строительства является физическое проектирование — определение расстояния и ориентации отдельных турбин с целью максимизации их эффективности и минимизации «вейк эффекта» (когда воздушный поток, образуемый лопастями одной турбины, снижает энергию доступного ветра для следующих турбин).

Оптимальное расстояние между турбинами позволяет им захватывать больше ветра, производить больше энергии и соответственно увеличивать прибыль от ветряного парка. Зная это, промышленные дизайнеры, для определения наилучшего размещения турбин, как правило, применяют простые компьютерные модели. Это хорошо работает для небольших ветряных парков, но становится менее точным для больших ветровых ферм, где общий эффект от взаимодействия турбин друг с другом предсказать труднее.

Теперь эта сложность решена. Группа исследователей из Университета Джона Хопкинса (JHU) разработала новый способ изучения «вейк эффекта». Он учитывает поток воздуха внутри и вокруг ветропарка и бросает вызов общепринятому убеждению, что турбины, выстроенные в виде клетчатой структуры, дают максимальную мощность на выходе.

Их исследование дает представление о факторах, определяющих наиболее благоприятное позиционирование – материалы опубликованы в Журнале, посвященном возобновляемой и устойчивой энергетике, который выпускает AIP Publishing.

Новое понимание важно для дизайнеров ветряных проектов и в будущем позволит выполнить настройки турбин ветроэлектростанции (ВЭС) для увеличения выходной мощности — особенно в местах с сильными господствующими ветрами.

Как же нужно располагать турбины в ветропарке?

Идеальное положение турбин должно определяться топологией ландшафта, погодными условиями в течение года, а еще политическими и социальными факторами. Эти параметры и будут диктовать условия для каждого конкретного проекта.

Общие тестовые испытания показали, что наиболее производительно работают ветропарки, в которых турбины установлены в строку в соответствии с господствующим направлением ветров, либо в строку и в шахматном порядке, где каждая последующая строка турбин выглядывает в пробелах предыдущей строки.

Такие смещенные ВЭС будут собирать больше энергии с меньшей площади.

Отметим, что эта работа финансировалась Национальным научным фондом Нидерландов и «Сообществом молодых ученых-энергетиков».