Zwiększymy wydajność farm wiatrowych przez... żywopłoty

Wydajność turbiny wiatrowej zależy od szeregu czynników. Naukowcy z Holandii przeanalizowali część z nich i pokazali jak niewielkim kosztem można zwiększyć produkcję energii elektrycznej nawet o 10%.

Farmy wiatrowe zawsze budowane są w taki sposób, aby lokalizacja i ukształtowanie terenu sprzyjały turbinom. Jednak zdaniem badaczy z Uniwersytetu w Twente konstruktorzy powinni częściej zwracać uwagę na inne, nawet pozornie drobne czynniki.

Analiza opublikowana na łamach Physical Review Fluids, dowodzi, że odpowiednio ułożone wiatrochrony – przykładowo żywopłoty czy rzędy drzew – mogą kształtować strumienie powietrza w taki sposób, aby realnie zwiększyć moc farmy. Wnioski wyciągnięto na podstawie szeregu symulacji komputerowych.

Odpowiednio rozłożone przeszkody zmieniają przepływ powietrza, zwiększając jego prędkość i natężenie zależnie od potrzeb. W symulacji sprawdzono różne scenariusze dla farmy z 36. turbinami, ustawionymi w sześciu rzędach. Najlepsze rezultaty dało postawienie przed wirtualnymi wiatrakami zapór (którymi mogłoby być wały ziemne lub gęste żywopłoty), o wysokości 1/10 turbiny. Ten prosty zabieg zwiększał wydajność elektrowni aż o 10%.

Podobne propozycje pojawiały się już wcześniej, ale nieznane były skutki zmian w przepływie powietrza w odniesieniu do całej farmy. Obawiano się, że o ile żywopłot zwiększy skuteczność pojedynczej turbiny, o tyle w grupie może przynosić skutki negatywne. Symulacja pokazuje, że pomysł jednak warto przetestować w praktyce.

Więcej informacji znajdziesz w źródle: L. Liu, R. Stevens, Enhanced wind-farm performance using windbreaks, "Physical Review Fluids".