Но по мере распространения ветряных турбин исследователи из Канзасского университета изучают, как эти леса турбин влияют на сам ветер. Что происходит с ветром, когда большее количество ветряных турбин забирает все больше и больше энергии атмосферного движения?Профессора атмосферных наук Нейт Брунселл и Дэвид Мечем с географического факультета КУ являются соавторами нового исследования, только что опубликованного в Proceedings of the National Academy of Sciences международной исследовательской группой, которая оценила влияние больших ветряных электростанций на атмосферный поток и его влияние. последствия для того, сколько возобновляемой энергии могут генерировать турбины.
«Ветровые турбины вырабатывают электричество, отбирая энергию ветра, поэтому большее количество ветряных турбин должно привести к замедлению ветра в нижних слоях атмосферы», — сказал Mechem.Исследователи количественно оценили это явление в численном моделировании, применив сложную модель, обычно используемую для прогнозирования погоды в одном из самых ветреных регионов США.Команда обнаружила, что эффект замедления, вызванный ветровыми турбинами, существенен для крупных ветряных электростанций и приводит к пропорционально меньшему количеству возобновляемой энергии, вырабатываемой для каждой турбины, по сравнению с энергией, которая вырабатывалась бы изолированной ветровой турбиной.Хотя исследователи подчеркивают, что ни одна из существующих или планируемых ветряных электростанций не приближается к размеру или концентрации, которые могут вызвать эффект замедления, их результаты предполагают, что явление, связанное с крупными ветряными электростанциями, необходимо учитывать при будущем планировании ветроэнергетики.
«Когда установлено всего несколько ветряных турбин, каждая дополнительная турбина приводит к аналогичному увеличению выработки электроэнергии, как и следовало ожидать», — сказал Брунселл.Однако, по словам исследователей, когда значительное количество турбин установлено на небольшой площади, количество вырабатываемой электроэнергии больше не определяется простым умножением.«Вместо этого, поскольку турбины извлекают энергию из ветра, каждая из дополнительных турбин будет вырабатывать все меньше и меньше электроэнергии», — сказал Mechem.Моделирование, проведенное командой, оценивает этот эффект замедления, что дает практический верхний предел в 1 мегаватт на квадратный километр, который может быть получен — намного меньше, чем предыдущие оценки без учета эффекта.
Текущие ветряные электростанции работают значительно ниже этого предела выработки, но авторы обнаружили, что этот эффект замедления необходимо учитывать, особенно при сравнении различных источников возобновляемой энергии.Исследование было опубликовано 24 августа в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
