(اعتبار: Don Sniegowski / فلیکر)
یافته های تحقیقاتی نشان می دهد که توربین هایی که به طور ناگهانی به سمت باد می آیند و به دنبال آن می توانند این تداخل را کاهش دهند و کیفیت و کمیت انرژی را از مزارع باد افزایش دهند.
این تغییر احتمالا هزینه های عملیاتی را نیز کاهش خواهد داد.
توربین های بادی تنها هنگامی که به طور مستقیم به باد می روند قدرت بیشتری را تولید می کنند. اما هنگامی که خطوط توربو به شدت بسته بندی شده با باد در مزارع بادی مواجه می شوند، ژنراتورهای جریان برق از خود می ترسند و می توانند با کسانی که در پایین دست قرار دارند، دخالت کنند. مانند یک قایق موتوری که از طریق یک قایق در جلو جلو افتاده است، از یک توربین بادی جلوگیری می کند.
جان دابیری، استاد مهندسی عمران و محیط زیست و مهندسی مکانیک در دانشگاه استنفورد، می گوید: "برای دستیابی به اهداف جهانی برای تولید انرژی تجدید پذیر، ما باید راه هایی برای تولید انرژی بیشتری از مزارع باد در حال حاضر پیدا کنیم." "تمرکز سنتی بر عملکرد توربین های شخصی در یک مزرعه باد است، اما ما باید به جای آن شروع به تفکر در مورد مزرعه به عنوان یک کل، و نه فقط به عنوان مجموع قطعات آن است."
بیدار شدن توربین می تواند کارایی ژنراتورهای بادگیر را با بیش از 40 درصد کاهش دهد. پیش از این، محققان از شبیه سازی های کامپیوتری استفاده کرده اند تا نشان دهند که توربین های ناهموار از باد می تواند تولید توربین های پایین دست را افزایش دهد. با این حال، چالش های موجود در پیدا کردن یک مزارع باد که مایل به توقف عملیات عادی برای یک آزمایش و محاسبه بهترین زاویه برای توربین است، تا کنون مانع از نمایش آن در یک مزرعه باد واقعی شده اند.
اولا، محققان یک راه سریع تر برای محاسبه زاویه های ناپایداری مطلوب برای توربین ها که در آنها توصیف شده است، توسعه دادند مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم.
سپس، آنها با استفاده از اپراتور TransAlta Renewables، محاسبات خود را در یک مزرعه باد در آلبرتا کانادا انجام دادند. خروجی کل تولید مزرعه به میزان 47 درصد در سرعت باد کم، بسته به زاویه توربین ها و 7 به 13 درصد در سرعت های متوسط باد افزایش می یابد. فرمان رانندگی موجب کاهش جریان و شدت جریان شد که به طور معمول یک چالش با قدرت باد است.
به گفته مایکل هاولاند، دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک، "از طریق فرمان بیدار شدن، توربین جلو تولید شده کمتر از قدرت است که ما انتظار داشتیم." "اما ما متوجه شدیم که به دلیل کاهش اثرات بیداری، توربین های پایین دست تولید توانایی قابل توجهی بیشتری داشتند."
بهبود مزارع باد
خروجی متغیر توسط مزارع بادی موجب مدیریت شبکه در دو روش مهم می شود.
یکی از این موارد، نیاز به منبع تغذیه پشتیبان، مانند نیروگاه های گاز طبیعی و باتری های بزرگ و گران است. در این مطالعه، بهبود قدرت در سرعت باد پایین بسیار بالا بود به این دلیل که توربین ها معمولا به چرخش کمتر از حداقل سرعت متصل می شوند، تولید را به طور کامل قطع می کنند و مدیران شبکه را مجبور به استفاده از قدرت پشتیبان می کنند. محققان بر این باورند که در باد های آهسته، فرمان بیداری، مقدار زمانی که سرعت کمتر از این حداقل کاهش یافته است، کاهش می یابد. به طور مشخص، بزرگترین سود در شب بود، زمانی که انرژی باد معمولا به عنوان مکمل انرژی خورشیدی ارزشمند است.
دیگر نیاز به دقیقا همان مقدار برق ارائه شده و در هر لحظه مورد استفاده در یک منطقه است تا شبکه را قابل اعتماد نگه دارد. آشفتگی هوا از خواب بیدار می تواند تولید مزرعه بادی را به طور غیرمستقیم با یک دقیقه انجام دهد - یک دوره زمانی بسیار کوتاه برای خنک کردن یک ژنراتور گاز. این امر باعث می شود که تقاضای عرضه و تقاضا برای اپراتورهای سیستم در کوتاه مدت بسیار دشوار باشد. آنها ابزارهایی برای انجام این کار دارند، اما ابزار می تواند گران باشد. در این مطالعه، فرآیند بیداری تغییرات بسیار کوتاه مدت تولید برق را تا 72 درصد کاهش داد.
علاوه بر این، کاهش تنوع می تواند به صاحبان مزرعه باد کمک هزینه های عملیاتی خود را کاهش دهد. آشفتگی در بیداری می تواند فشار تیغه توربین و افزایش هزینه های تعمیر. محققان پیشنهاد می کنند این اتفاق می افتد اگر چه آزمایش به اندازه کافی طول نکشید تا نشان دهد که فرار بیداری خستگی توربین را کاهش می دهد.
Dabri می گوید: "اولین سوال که بسیاری از اپراتورها از ما می پرسند این است که چگونه این تأثیر را بر سلامت سازه های دراز مدت توربین های خود خواهد داشت." "ما در حال کار بر روی دقیق دقیق اثرات است، اما تا کنون ما دیده ایم که شما می توانید خستگی مکانیکی را از طریق فرمان بیدار کاهش دهید."
گرفتن زاویه ها درست است
برای محاسبه بهترین زاویه ناهماهنگی برای این مطالعه، محققان یک مدل جدید بر اساس داده های تاریخی از مزرعه باد ایجاد کردند.
Sanjiva Lele، استاد هواشناسي و فضانوردی و مهندسی مکانیک می گوید: "طراحی مزارع بادی معمولا کار بسیار دشوار و محاسباتی است." "در عوض، بازنمایی های ساده ریاضی را ایجاد کردیم که نه تنها کار می کرد، بلکه بار محاسباتی را با حداقل دو مرتبه کاهش داد."
این محاسبات سریع تر می تواند به استفاده از اپراتورهای مزرعه با استفاده از فرمان بیدار شدن به طور گسترده ای.
هولاند می گوید: "مدل ما اساسا پلاگین و بازی است، زیرا می تواند از اطلاعات مربوط به سایت در عملکرد مزرعه باد استفاده کند. "مکان های مختلف مزرعه قادر به استفاده از مدل و به طور مداوم تنظیم زاویه توربین خود را بر اساس شرایط باد است."
اگر چه محققان قادر به اندازه گیری تغییرات در تولید برق سالانه به دلیل محدودیت زمان 10 محدود این آزمایش میدان بودند، مرحله بعدی، Dabiri می گوید، آزمایشات مزرعه ای برای یک سال تمام انجام می شود.
Dabiri می گوید: "اگر ما می توانیم به نقطه ای برسیم که می توانیم این استراتژی را برای مدت زمان طولانی در مقیاس بزرگ بکار ببریم، می توانیم به طور بالقوه آیرودینامیک، تولید برق و حتی استفاده از زمین برای مزارع باد در همه جا را بهینه کنیم."
پشتیبانی از این تحقیقات از سوی بنیاد ملی علوم، دانشجویان تحصیلات تکمیلی استنفورد و مرکز انرژی Tomcat استنفورد به شمار می رود. محققان با همکاری TransAlta Corp.
منبع: دانشگاه استنفورد
کتاب های مرتبط
رها کردن: برنامه جامع تر که تا کنون پیشنهاد معکوس گرم شدن جهانی شده است
توسط پل هاوک و تام استایر
در برابر ترس و بی تفاوتی گسترده، یک ائتلاف بین المللی محققان، متخصصان و دانشمندان برای جمع آوری راهکارهای واقع بینانه و جسورانه برای تغییرات آب و هوایی آماده شده است. صد روش و شیوه در اینجا توضیح داده شده است. برخی از آنها به خوبی شناخته شده اند. برخی از شما ممکن است هرگز از آن شنیده نشده است. آنها از انرژی پاک به آموزش دادن دختران در کشورهای با درآمد پایین به شیوه های استفاده از زمین است که کربن را خارج از هوا می کند. راه حل های موجود، از لحاظ اقتصادی قابل اجرا هستند، و جوامع در سراسر جهان در حال حاضر آنها را با مهارت و عزم را در اختیار دارد. موجود در آمازون
طراحی راه حل های آب و هوایی: راهنمای سیاستی برای انرژی کم کربن
توسط هال هاروی، رابی اورویس، جفری ریسمن
با توجه به تأثیرات تغییرات اقلیمی بر ما ، نیاز به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای جهانی چیزی فوری نیست. این یک چالش دلهره آور است ، اما فناوری ها و استراتژی های پاسخگویی به آن امروز وجود دارد. مجموعه کوچکی از سیاست های انرژی ، به خوبی طراحی و اجرا شده ، می تواند ما را در مسیر آینده با کربن کم قرار دهد. سیستم های انرژی بزرگ و پیچیده هستند ، بنابراین سیاست انرژی باید متمرکز و مقرون به صرفه باشد. رویکردهای متناسب با همه کارها به سادگی کار را به پایان نمی رسانند. سیاست گذاران به یک منبع جامع و واضح نیاز دارند که سیاست های انرژی را که بیشترین تأثیر را در آینده آب و هوایی ما دارند ، به طور خلاصه بیان کند و نحوه طراحی مناسب این سیاست ها را شرح دهد. موجود در آمازون
این همه چیز تغییر: سرمایه داری در مقابل آب و هوا
توسط Naomi Klein
In این همه چیز تغییر نائومی کلین استدلال می کند که تغییر آب و هوا تنها مسئله دیگری نیست که به طور منظم بین مالیات و مراقبت های بهداشتی ثبت شود. این یک زنگ خطر است که ما را به رفع یک سیستم اقتصادی است که در حال حاضر ما را از بسیاری جهات شکست. کلاین دقیقا برای اینکه چگونه میزان انتشار گازهای گلخانه ای خود را به طور عظیم کاهش می دهد، ما بهترین فرصت را برای کاهش همزمان نابرابری های خفیف، دوباره تصور دموکراسی های شکسته ما و بازسازی اقتصادهای محلی خود داریم. او در معرض نومیدی ایدئولوژیک از انکار کنندگان تغییرات اقلیمی، خطاهای مسیحیت مهندسان ژئواستراتژیک آینده و ناکامی غم انگیز بسیاری از طرح های اصلی جریان سبز قرار می گیرد. و او به طور دقیق نشان می دهد که چرا بازار بازار بحران آب و هوایی را نداشته و نمی تواند آن را حل کند، بلکه بدتر از همه با بدتر شدن روش های استخراج سنگین و اکولوژیکی، همراه با سرمایه داری فاجعه بار است. موجود در آمازون
از ناشر:
خرید در آمازون برای هزینۀ آوردن شما هزینه می کند InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com بدون هزینه و بدون تبلیغاتی که عادت مرور شما را دنبال می کنند. حتی اگر روی یک لینک کلیک کنید اما این محصولات انتخابی را خریداری نکنید، هر چیزی که شما در همان بازدید از آمازون خریداری می کنید، یک کمیسیون را به ما می دهد. هیچ هزینه اضافی برای شما وجود ندارد، پس لطفا در تلاش باشید. شما همچنین می توانید از این لینک استفاده کنید برای استفاده از آمازون در هر زمان، بنابراین می توانید به حمایت از تلاش های ما کمک کنید.
