Ученые посчитали оптимальный угол расположения турбин по отношению к направлению ветра — и это вовсе не очевидные 90 градусов. Наиболее велика разница при слабом ветре, так что новый подход, наконец, сделает ветровые фермы стабильным источником электричества.
Отдельно стоящие ветровые турбины вырабатывают наибольшее количество энергии, когда расположены точно по направлению движения ветра. Но когда речь идет о частоколе ветрогенераторов, следует учитывать, как верхние потоки воздуха взаимодействуют с теми, что идут понизу. Как скоростной катер, который замедляется из-за волн прошедшего перед ним судна, так и поток ветра из передней турбины становится медленнее, доходя до расположенных в заднем ряду, пишет Stanford News.
Ученые из Стэнфорда посчитали, что если отвернуть турбины чуть в сторону от потока ветра, помех станет меньше. Это увеличит и стабилизирует выработку, а также снизит расходы.
Потоки воздуха от турбин могут снизить производительность стоящих позади генераторов более чем на 40%. В прошлом ученые уже демонстрировали это на компьютерных моделях, но до сих пор необходимость провести полевые испытания наталкивалась на невозможность найти работающую ветровую ферму, готовую приостановить деятельность в штатном режиме, чтобы дать ученым возможность провести эксперимент.
Исследователи из Стэнфордского университета договорились с ветровой фермой в Альберте, Канада, и протестировала ни ней свои расчеты. Оказалось, что общая производительность станции повысилась на 47% при низкой силе ветра и на 7-13% при ветре средней силы. Помимо этого, управление турбинами позволило снизить колебания в выработке электроэнергии, обычные для этого типа возобновляемой энергетики.
«Передняя турбина производит меньше энергии, чем ожидалось, — подчеркнул инженер проекта Майкл Хоуланд, — но мы обнаружили, что благодаря снижению силы воздушного потока стоящие позади турбины вырабатывают значительно больше энергии».
Премию Дайсона за достижения в области промышленного дизайна присудили в прошлом году двум инженерам, создавшим прототип ветряной турбины, которая улавливает потоки ветра, дующие с любой стороны. Даже сверху и снизу. Такая конструкция идеально подходит для городских условий.
Читайте по теме: ветропарки нового типа увеличат эффективность.
