פיתוח רוח ימית בארה"ב ודגמי זרם סילון

הועלה מחדש על ידי אפלטון

עוקב: 0

דגמי זרם סילון עוזרים ליידע את פיתוח הרוח הימי בארה"ב.

פורסם במקור על ידי קורנל כרוניקל.
מאת אריק ליין, מומחה לתקשורת של המכללה להנדסה.

מכיוון שהממשלה הפדרלית מתכננת לקיים את המכירה הגדולה ביותר של חכירת חוות רוח ימית בתולדות המדינה, מחקר חדש של קורנל יכול לעזור ליידע את הפיתוח של חוות רוח ימיות על ידי אספקת מודלים מפורטים המאפיינים את התדירות, העוצמה והגובה של סילון במפלס נמוך. נחלים מעל אזור החוף האטלנטי של ארה"ב.

המחקר, "התרחשות של סילונים ברמה נמוכה מעל אזור החוף המזרחי של ארה"ב בגבהים הרלוונטיים לאנרגיית רוח," פורסם ב-9 בינואר בכתב העת אנרגיות. המחקר מגלה כי זרמי סילון אכן מתרחשים נמוך מספיק כדי להגיע למטוסי רוטור של טורבינות רוח בחוות רוח מתוכננות מהחוף המזרחי של ארה"ב, על פי מחברת שותפה ג'ני איירד, דוקטורנטית ב- מעבדת אנרגיית רוח ברתלמי בבית הספר להנדסת מכונות וחלל סיבלי במכללה להנדסה.

לסילונים ברמה נמוכה - זרמי אוויר הנעים במהירות ב-2 הקילומטרים הנמוכים ביותר של האטמוספירה - יכולים להיות יתרונות וחסרונות עבור טורבינות רוח. הם בדרך כלל מביאים לעלייה במהירות הרוח שיכולה לשפר את ביצועי הטורבינה, כגון תפוקת הספק, אך הם יכולים גם להגביר את העומס על להבי טורבינה ומגדלים עם גזירת רוח וטורבולנציה גבוהים יותר. הבנת התרחשותם חשובה לתכנון אריכות ימים וייצור חשמל של טורבינות הרוח.

Aird ניתחה שנתיים של סימולציות מה- מחקר ותחזית מזג אוויר מודל (WRF) מסופק על ידי שרה סי פריור, פרופסור במחלקה למדעי כדור הארץ והאטמוספירה במכללה לחקלאות ומדעי החיים. היא גילתה שסילונים נמוכים מתרחשים בתדירות גבוהה יותר באזורי החכירה של אנרגיית רוח ימית מדרום למסצ'וסטס מאשר אלו שבמפרץ ניו יורק (הנמתחים בערך מחוף הים של ניו ג'רזי למזרח לונג איילנד) ודרומה יותר.

"המחקר שלנו מתמקד במיוחד בסילונים נמוכים המתרחשים עם מקסימום בגובה של כ-500 מטר ומטה", אמר איירד, "מכיוון שבגבהים נמוכים יותר הם נוטים יותר לקיים אינטראקציה עם טורבינות רוח."

Aird מצאה כי הסילונים הנמוכים יכולים להתרחש בגובה של כ-150 מטרים מעל פני הים, מה שאומר שהם עשויים לקיים אינטראקציה עם טורבינות רוח ימיות המתוכננות לחוף המזרחי של ארה"ב. לדוגמה, לטורבינות שנבחרו לחוות הרוח ויניארד מול חופי מסצ'וסטס יש גובה רכזת של 140 מטר.

"הניתוח שלנו מספק מפות של התרחשות סילון ברמה נמוכה, המראה שהתופעות הללו מתרחשות עד 12% מהזמן בסוף האביב ובתחילת הקיץ כאשר יש שיפועים אופקיים חזקים של טמפרטורה", אמר Aird. "אנו מקווים שהמחקר הזה יסייע למפתחי חוות רוח ימיות ואנו פועלים לפתח שיטה חיזוי להתרחשות סילון ברמה נמוכה."

לפני מחקר זה הייתה חוסר ודאות לגבי התדירות שבה יופיעו סילונים ברמה נמוכה באזור זה, או המהירויות והגבהים שלהם, עקב חוסר יחסי במדידות אקלימטולוגיות של הרוח עבור החוף המזרחי. מחקר זה ייחודי בכך שהצוות ניצל שנתיים של נתוני WRF ברזולוציה גבוהה על פני תחום גיאוגרפי רחב, המכסה 13 מתוך 16 אזורי החכירה הימי המתוכננים כדי לנתח את המטוסים הנמוכים.

Aird כתב את העיתון יחד עם פריור; רבקה ברתלמי, פרופסור בבית הספר להנדסת מכונות וחלל סיבלי; וחוקר פוסט-דוקטורט טריסטן שפרד.

המחקר מומן על ידי משרד האנרגיה של ארה"ב, הקרן הלאומית למדע והרשות למחקר ופיתוח אנרגיה של מדינת ניו יורק באמצעות קונסורציום המחקר והפיתוח של הרוח הימית הלאומית.

מעריך את המקוריות של CleanTechnica? שקול להפוך ל חבר CleanTechnica, תומך, טכנאי או שגריר - או פטרון Patreon.