Ветрогенераторы, расположенные за холмами, производят на 24% больше энергии

Инженеры прилагают все усилия, чтобы максимально использовать возможности ветряных турбин, размещая лопасти на вершинах высоких башен на гребнях холмов или далеко от берега в океане. Новое исследование выявило новые возможности для производства возобновляемой энергии, демонстрируя, как турбины, расположенные за холмами, могут производить большее количество энергии, чем те, что находятся на открытом пространстве, сообщает Eenergy.media.

Исследование проводилось в Университете Твенте в Нидерландах и имело целью выяснить, как в некоторых обстоятельствах ветряные турбины могут получить выгоду от размещения за холмами. Ученые сделали это с помощью техники аэродинамического моделирования, называемой моделированием больших вихрей, которая позволила им смоделировать влияние трехмерного холма на работу турбин по ветру.

Моделирование было основано на турбине высотой 90 метров с 63-метровыми лопастями, размещенной на 756 метрах за холмом высотой 90 метров. Как ни странно, команда обнаружила, что при некоторых условиях именно эта компоновка увеличивала выработку энергии турбиной примерно на 24 %.

«Скорость ветра за холмом ниже, что создает зону низкого давления», – объясняет автор исследования доктор Ричард Стивенс. «Эта зона низкого давления засасывает воздух сверху, где ветер намного сильнее, чем близкий к нему. Это означает, что ветряная турбина не должна быть выше, чтобы использовать преимущества сильного ветра на больших высотах».

Этот эффект сочетается с другим, связанным с изменением направления ветра, когда он дует над холмом, что увеличивает интенсивность сил, движущихся по турбине.

«Кроме того, ветер над холмом дует в другом направлении, чем ветер у земли, – говорит Стивенс. – Это заставляет медленно движущийся воздух отклоняться от ветряной турбины, чтобы извлечь выгоду из сильного течения».

Хотя исследование показывает, что некоторые турбины, размещенные за холмами в определенных условиях, могут производить большее количество энергии, есть и другие факторы, которые следует учитывать. Моделирование показывает, что это усиление ветра приводит к увеличению турбулентности, что приведет к большему износу турбин. Ученые продолжают исследовать, перевешивают ли преимущества тип ущерба, который могут понести турбины, и можно ли воспроизвести этот рост производительности в более широких реальных условиях.

«В этой конкретной ситуации, когда есть только один холм, производство энергии выше, но реальная местность намного сложнее», – говорит Стивенс.