技術者は風力タービンの露出を最大化するために多大な努力を払っており、丘の頂上にある背の高い塔の上にブレードを配置したり、保護されていない野生の海の海岸から何マイルも離れたところにブレードを配置したりしています。 新しい研究は、再生可能エネルギーの生成に新たな道を開く可能性のある興味深い変化球を投げかけ、丘の後ろにあるタービンが実際に屋外のタービンよりも多くのエネルギーを生成できることを示しています.

この研究はオランダのトウェンテ大学で実施され、丘の後ろに風力タービンを設置することで、状況によっては実際にどのようなメリットがあるかを調査しようとしました。 科学者は、ラージ エディ シミュレーションと呼ばれる空力モデリング手法を使用してこれを行いました。これにより、風下タービンの性能に対する XNUMX 次元の丘の影響をシミュレートできました。

このシミュレーションは、高さ 90 メートル (295 フィート) の丘の背後 63 メートル (207 フィート) に配置された、高さ 756 メートル (2,500 フィート) のタービンと 90 メートル (300 フィート) のブレードを備えたものに基づいています。 . 直観に反して、チームは、特定の条件下で、この特定の配置が実際にタービンの出力を約 24% 増加させることを発見しました。

スリニディ・ガッデ博士

「丘のすぐ後ろの風速は遅く、低気圧の領域ができます」と、研究著者のリチャード・スティーブンス博士は説明します。 「この低気圧の領域は上から空気を吸い込み、風は地面に近い場所よりもはるかに強い。 これは、より高い高度での強風を利用するために、風力タービンを高くする必要がないことを意味します。」

この効果は、風が丘を越えて吹くときの風向の変化に関連する別の効果と組み合わされ、タービンを横切るときに力の強度を高めます。

トウェンテ大学

「さらに、丘の上の風は、地面に近い風とは異なる方向に吹いています」とスティーブンスは言います。 「これにより、動きの遅い空気が風力タービンから離れるように曲げられ (上記参照)、風力タービンが丘の後ろに残され、強い流れの恩恵を受けることができます。」

この研究は、特定の環境で丘の後ろに配置された一部のタービンがより多くの電力を生成できることを示していますが、考慮すべき他の要因があります。 シミュレーションでは、この風量の増加が乱気流の量の増加につながり、タービンの摩耗や損傷が大きくなることが示されています。 科学者たちは、タービンが被る可能性のある種類の損傷よりもメリットの方が大きいかどうか、また、このパフォーマンスの向上がより広範な現実世界の設定で再現できるかどうかについて、研究を続けています。

「丘が XNUMX つしかないこの特定の状況では、エネルギー生産量は高くなりますが、実際の地形ははるかに複雑です」とスティーブンスは言います。

研究は雑誌に掲載されました 再生可能エネルギー.

情報源： トウェンテ大学

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出典: https://newatlas.com/energy/study-wind-turbines-behind-hills/