Posicionamiento de turbinas y máxima extirpación de energía – ScienceDaily

0 19


Ubicación, ubicación, ubicación: cuando se trata de colocar turbinas eólicas, se aplica el viejo adagio inmobiliario, según una nueva investigación publicada en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias por Enrico Antonini y Ken Caldeira de Carnegie.

Las turbinas convierten la energía cinética del viento en energía eléctrica a medida que giran. Sin embargo, el mismo acto de instalar turbinas afecta nuestra capacidad para aprovechar la energía del viento. Cuando una turbina interactúa con el viento, lo afecta. La extracción de energía del viento por una turbina afecta la capacidad de sus vecinos para hacer lo mismo.

“El viento nunca se agotará como recurso energético, pero nuestra capacidad para cosecharlo ni siquiera es infinitamente escalable”, explicó Antonini. “Cuando las turbinas eólicas se agrupan en grandes grupos, su rendimiento disminuye y la velocidad a la que extraen energía disminuye”.

Antonini y Caldeira decidieron determinar qué tan grande puede ser un parque eólico antes de que su capacidad de generación por unidad de tierra alcance los límites de su suministro de energía, así como cuánta “sombra de viento” proyectan los grandes parques eólicos, lo que tendría un efecto negativo. en cualquier instalación de sotavento cercana.

“A medida que nos alejamos de los combustibles fósiles, algunos escenarios predicen que los parques eólicos podrían proporcionar hasta un tercio de la energía global para 2050”, dijo Caldeira. “Por lo tanto, es imperativo comprender la relación entre la ubicación de la turbina y la máxima extracción de energía”.

Se necesita tiempo para que el viento vuelva a su fuerza normal después de que parte de su energía cinética se haya extraído de un parque eólico. La velocidad a la que el viento puede recuperarse de un encuentro con una turbina eólica está relacionada con la latitud del parque eólico y la rotación de la tierra, dijeron Antonini y Caldeira. Estudios previos de generación de energía eólica han observado estelas detrás de los grandes parques eólicos, por lo que Antonini y Caldeira han desarrollado una comprensión teórica de los controles fundamentales sobre el tamaño de estas estelas.

El tamaño de la estela de un gran parque eólico está relacionado con la velocidad de los vientos sobre él, así como con la cantidad de tiempo que tardan las diferencias de presión en la atmósfera terrestre para reponer la energía extraída por las turbinas. El trabajo de Antonini y Caldeira indica que estos factores deben tenerse en cuenta a la hora de determinar el tamaño y el posicionamiento de los parques eólicos en diferentes condiciones.

Por ejemplo, encontraron que las turbinas en áreas con vientos fuertes tienen más probabilidades de verse afectadas por sus vecinos aguas arriba que aquellas en áreas con vientos más débiles. Además, los parques eólicos más cercanos al ecuador tienen más probabilidades de verse afectados negativamente por la sombra del viento de los parques eólicos aguas arriba que los parques eólicos más cercanos a los polos.

“La energía eólica es una fuente potencial de grandes cantidades de energía libre de carbono”, dijo Caldeira. “Pero para aprovechar al máximo este recurso, debemos pensar en cómo otros parques eólicos podrían afectarnos y cómo podríamos afectar a otros parques eólicos”.

Una idea sugerida por los autores es que la construcción de varios pequeños parques eólicos con espacio para la recuperación del viento entre ellos podría ser una estrategia más eficaz en algunos lugares que la construcción de un gran parque eólico, aunque se necesita más investigación.

“Esperamos que este trabajo permita a los constructores y operadores de aerogeneradores diseñar el mejor escenario posible para la máxima generación de energía eólica”, dijo Antonini.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Instituto Carnegie de Ciencias. Nota: El contenido se puede cambiar por estilo y longitud.

También podría gustarte
Deja una respuesta

Su dirección de correo electrónico no será publicada.

This website uses cookies to improve your experience. We'll assume you're ok with this, but you can opt-out if you wish. Accept Read More