Experimente într-un tunel de vânt sub presiune ar putea aduce zeci de mii de dolari în plus, pe an, per turbină eoliană
Cercetători de la MIT și alte universități americane au găsit o modalitate de a ajusta turbinele eoliene în funcție de direcția reală a vântului, nu de cea ideală presupusă de modelele actuale, cu potențial de venituri suplimentare semnificative pentru fiecare turbină.
O echipă de cercetători de la MIT, Queen's University, Princeton University și Penn State University a demonstrat, în experimente de laborator, că ajustarea fină a unghiului palelor și a vitezei de rotație a vârfului palei, în funcție de dezalinierea reală dintre turbină și direcția vântului, poate crește semnificativ energia produsă de o turbină eoliană.
Majoritatea modelelor folosite azi pentru a proiecta și controla turbinele eoliene pornesc de la premisa unei alinieri perfecte între turbină și direcția vântului, o condiție rareori întâlnită în realitate, pe un câmp eolian expus la vânturi variabile. Echipa condusă de Michael Howland de la MIT, alături de John Kurelek de la Queen's University, autorul principal al studiului, a vrut să înțeleagă ce se întâmplă exact atunci când această aliniere perfectă lipsește.
Cum au testat ideea
Pentru a simula la scară mică o turbină eoliană reală, cercetătorii au folosit un tunel de vânt presurizat, în care au testat modele de turbine cu diametrul de doar 15 centimetri, la presiuni de până la 240 de atmosfere. Creșterea presiunii mărește densitatea aerului de 100 până la 220 de ori față de condițiile normale, ceea ce le-a permis să reproducă, la scară redusă, comportamentul aerodinamic al unor turbine reale cu diametre între 15 și 35 de metri.
Rezultatele arată că alinierea turbinei față de vânt, unghiul de atac al palelor și viteza relativă a vârfului palei influențează semnificativ cantitatea de energie produsă. Ajustând doar viteza vârfului palei, în funcție de cât de dezaliniată este turbina față de vânt, operatorii ar putea recupera o parte importantă din energia pierdută în condiții reale de operare.
Ce ar însemna practic
Cercetătorii estimează că optimizarea combinată a alinierii, a unghiului palelor și a vitezei vârfului ar putea aduce zeci de mii de dolari în plus, pe an, pentru fiecare turbină, sub formă de energie suplimentară vândută. La scara unui parc eolian cu zeci sau sute de turbine, suma se poate transforma într-un beneficiu economic considerabil, fără investiții în turbine noi, doar prin ajustarea modului de control al celor existente.
Limitarea principală ține de natura experimentului: condițiile dintr-un tunel de vânt, chiar și unul presurizat, diferă de condițiile reale, variabile și imprevizibile, de pe un câmp eolian. Modelul aerodinamic dezvoltat de echipă va trebui validat în continuare pe turbine reale, aflate în operare, înainte de a fi adoptat pe scară largă de industrie.
Sursă: MIT News