Yhdysvaltain offshore-tuulikehitys- ja Jet Stream -mallit

Julkaissut Platon

seuraajia: 0

Jet stream -mallit auttavat tiedottamaan Yhdysvaltojen merituulen kehityksestä.

Alkuperäinen julkaisija Cornellin kronikka.
Kirjoittaja Eric Laine, College of Engineeringin viestintäasiantuntija.

Liittovaltion hallitus suunnittelee maan historian suurinta offshore-tuulipuistojen vuokrasopimusten myyntiä, joten uusi Cornellin tutkimus voisi auttaa avomerituulipuistojen kehittämisessä tarjoamalla yksityiskohtaisia malleja, jotka kuvaavat matalan tason suihkujen taajuutta, intensiteettiä ja korkeutta. virtaa Yhdysvaltain Atlantin rannikkoalueen yli.

Tutkimus, "Matalatason suihkukoneiden esiintyminen Yhdysvaltojen itäisellä rannikkoalueella tuulienergian kannalta merkityksellisillä korkeuksilla" julkaistiin lehdessä 9. tammikuuta energiat. Tutkimuksessa todetaan, että suihkuvirtaukset ovat riittävän alhaisia saavuttaakseen tuuliturbiinin roottoritasot suunnitelluissa tuulipuistoissa Yhdysvaltojen itärannikolta merelle, kertoo tutkimustyön tohtoriopiskelija Jeanie Aird. Barthelmien tuulienergialaboratorio Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering College of Engineeringissä.

Matalilla suihkuilla – nopeasti liikkuvilla ilmavirroilla ilmakehän alimmalla 2 kilometrillä – voi olla etuja ja haittoja tuuliturbiineille. Ne lisäävät yleensä tuulen nopeutta, mikä voi parantaa turbiinin suorituskykyä, kuten tehoa, mutta ne voivat myös lisätä turbiinien siipien ja tornien kuormitusta, jossa tuulen leikkaus ja turbulenssi ovat korkeammat. Niiden esiintymisen ymmärtäminen on tärkeää tuuliturbiinien pitkäikäisyyden ja sähköntuotannon suunnittelussa.

Aird analysoi kahden vuoden simulaatioita Säätutkimus ja -ennusteet (WRF) mallin tarjoaa Sara C. Pryor, professori Maa- ja ilmatieteiden laitokselta College of Agriculture and Life Sciencesissa. Hän havaitsi, että matalan tason suihkukoneita esiintyy useammin Massachusettsin eteläpuolella sijaitsevilla offshore-tuulivoiman vuokra-alueilla kuin New York Bightin alueella (joka ulottuu suunnilleen New Jerseyn rannikolta Long Islandin itäosaan) ja etelämpänä.

"Tutkimuksemme keskittyy erityisesti matalan tason suihkuihin, joita esiintyy maksimissaan noin 500 metrin korkeudella tai sen alapuolella", Aird sanoi, "koska alemmilla korkeuksilla ne ovat todennäköisemmin vuorovaikutuksessa tuuliturbiinien kanssa."

Aird havaitsi, että matalan tason suihkut voivat esiintyä noin 150 metrin korkeudessa merenpinnan yläpuolella, mikä tarkoittaa, että ne ovat todennäköisesti vuorovaikutuksessa Yhdysvaltojen itärannikolle suunniteltujen offshore-tuuliturbiinien kanssa. Esimerkiksi Massachusettsin rannikon edustalle Vineyard Wind -puistoon valittujen turbiinien napakorkeus on 140 metriä.

"Analyysimme tarjoaa karttoja matalan tason suihkujen esiintymisestä, jotka osoittavat, että näitä ilmiöitä esiintyy jopa 12% ajasta myöhään keväällä ja alkukesällä, kun on voimakkaita vaakasuuntaisia lämpötilagradientteja", Aird sanoi. "Toivomme tämän tutkimuksen auttavan offshore-tuulipuistojen kehittäjiä ja pyrimme kehittämään ennustavan menetelmän matalatasoisten suihkujen esiintymiseen."

Ennen tätä tutkimusta oli epävarmuutta siitä, kuinka usein matalan tason suihkuja esiintyisi tällä alueella, tai niiden nopeuksista ja korkeuksista johtuen itärannikon tuulen ilmastomittausten suhteellisesta puutteesta. Tämä tutkimus on ainutlaatuinen siinä mielessä, että ryhmä käytti kahden vuoden korkearesoluutioisia WRF-tietoja laajalla maantieteellisellä alueella, joka kattoi 13 suunnitellusta 16 offshore-vuokra-alueesta analysoidakseen matalan tason suihkukoneita.

Aird kirjoitti paperin yhdessä Pryorin kanssa; Rebecca Barthelmie, professori Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineeringissä; ja tohtoritutkija Tristan Shepherd.

Tutkimusta rahoittivat Yhdysvaltain energiaministeriö, National Science Foundation ja New York State Energy Research and Development Authority National Offshore Wind Research and Development -konsortion kautta.

Arvostatko CleanTechnican omaperäisyyttä? Harkitse tulla CleanTechnican jäsen, tukija, teknikko tai suurlähettiläs - tai suojelija Patreon.