Akár egy egyszerű programfrissítéssel is hatékonyabbá lehetne tenni a szélfarmok működését

2022 / 08 / 23 / Palotai Nándor
Akár egy egyszerű programfrissítéssel is hatékonyabbá lehetne tenni a szélfarmok működését
Az MIT kutatói egy indiai szélfarmon tesztelték az elméletüket, mely a gyakorlatba átültetve mérhető teljesítménynövekedést eredményezett – mindezt költséges beruházások nélkül.

Jelenleg a világ energiatermelésének ugyan még csak 5-6%-át adják a szélerőművek, ez így is brutálisan sok energiát jelent: a Global Wind Energy Council 2022-es jelentése szerint a szélfarmom összesen 837 GW energiát állítanak elő világszerte, ezzel pedig 1,2 milliárd tonna szén-dioxid levegőbe jutásától kímélik meg évente a bolygót, ami nagyjából az észak-amerikai kontinens éves kibocsátása. A jelentés szerint a tervezett szélerőművek megépülésével számolva körülbelül 557 GW további kapacitás fog kiépülni 2026-ig, azonban ez még így is kevés: a jelenlegi ütemet tartva is csak a kétharmada fog megépülni annak a kapacitásnak 2030-ig, ami ahhoz lenne szükséges, hogy 2050-ig 1,5°C-ot melegedjen csak a bolygónk, és ne többet. Ezzel együtt nem csoda, ha egyre több olyan koncepció lát napvilágot, ami a szélerőművek hatékonyabbá tételét tűzte ki célul. Ezek közül néhányról már oldalunkon is beszámoltunk: ilyen például a függőleges lapátokkal rendelkező szélturbina, de megjelent egy egészen alternatív formavilágú kerekded iteráció, illetve megtervezték már a lapátok nélküli, oszlopszerű verziót is.

A szélerőművek hatékonyabbá tételével kapcsolatban azonban megjelentek olyan kísérletek is, melyek a turbinákat nem egyedülálló egységekként, hanem egy nagy közös entitásként kezelték, és így derülhetett fény arra is, hogy a túl sűrűn telepített szélerőművek egymás hatékonyságát rontják – ráadásul akár 20-25%-al is csökkenthetik a másik turbina teljesítményét. Az MIT kutatói a Siemens Gamesa Renevable Energy csapatával közösen végzett kísérletek során jutott arra az eredményre, hogy ha a szélturbinákat nem külön-külön, hanem egy egészként kezelik, akkor sokkal hatékonyabbá tehető a működésük. A kutatók paradox módon arra jutottak, hogy a teljes szélfarm hatékonyságát az által lehet a legjobban megnövelni, hogy az egyedülálló szélkerekeket elállítják a számukra egyenként legoptimálisabb állástól. A kutatók az eredményekről a Nature Energy folyóiratban számoltak be – hívta fel rá a figyelmet az Electrek.


Fotó: Victor Leshyk  / MIT News

Michael F. Howland, a kutatás egyik vezető szakembere szerint áramlástani szempontból az egyik legrosszabb dolog, hogy a turbinákat egymás mellé helyezik a szélfarmokon, ideális esetben ugyanis ezeket minél távolabb kellene legyenek egymástól, így lehetne maximalizálni a hatásfokot. Ez azonban nem egy praktikus megoldás, és tetemes pluszköltségekkel járna. A kutatók azt feltételezték, hogy egy szélpark energiakibocsátása növelhető, ha a szél áramlását együttesen modellezik és ezek alapján állítják be az egyes turbinákat. A csapat a hipotézist egy Indiában található, közüzemi méretű szélerőműfarmon hónapokon keresztül tesztelte.

Az MIT News oldalán található összefoglaló alapján napjainkban minden turbina folyamatosan érzékeli a bejövő szél irányát és sebességét, és belső vezérlőszoftverével állítja be a dőlésszögét, hogy a lehető legjobban igazodjon a szélhez. A kutatócsoport azonban azt tapasztalta, hogy egy turbinát elég csak egy kicsit elfordítani a saját egyéni optimális állásszögétől – mondjuk 20 fokkal –, ez pedig a mögötte található turbináknál akkora teljesítménynövekedést eredményez, ami nemcsak pótolja, de felül is múlja az első turbina enyhe teljesítménycsökkenését. Az összes ilyen kölcsönhatást figyelembe vevő központosított vezérlőrendszer használatával a turbinák kivételesen jó körülmények között akár 32 százalékkal magasabb teljesítményszinten működtek. A teljes tesztidőszak átlaga azonban jóval ez alatt maradt: az új rendszer átlagosan 1,2 százalékkal több energiát állított elő minden szélsebesség mellett, és 3 százalékos növekedést 6-8 m/s sebességnél.

Howland becslése szerint a világ összes meglévő szélturbinájára átszámítva az 1,2%-os általános energiajavulás több mint 31 terrawattóra további villamos energiát termelne évente, ami hozzávetőlegesen 3600 további szélturbina költségmentes telepítésének felel meg, ez pedig évente mintegy 950 millió dollár többletbevételt jelentene a szélerőmű-üzemeltetők számára – mindezt költséges építkezések és befektetések nélkül, egy egyszerű programfrissítéssel.

(Borítókép: Getty Images, fotó: Victor Leshyk  / MIT News)

Egy szélfarmokat felügyelő mesterséges intelligencia a töredékére csökkentheti a madarakat sújtó baleseteket A tesztek során a kontrollterülethez képest az MI által monitorozott szélfarmon 82%-al csökkentek a madarak életét követelő ütközések.


Ismerd meg a ROADSTER magazint!
AUTÓK - DESIGN - GASZTRO - KULT - UTAZÁS - TECH // Ha szereted a minőséget az életed minden területén, páratlan élmény lesz!
Autót vennél mostanában? Nézz bele a PLAYER AUTÓTESZT ROVATÁBA!
Minden friss és izgalmas autót kipróbálunk, amit csak tudunk, legyen az dízel vagy elektromos, olcsó vagy luxus, kétszemélyes vagy kisbusz!
Lezajlott az első, óceánon átívelő hologramtalálkozó
Lezajlott az első, óceánon átívelő hologramtalálkozó
Három nagy telekommunikációs cég munkatársai megtartották az első transzatlanti hologrammeetinget 5G kapcsolat segítségével.
Mesterséges intelligencia alapú, képzeletbeli embereket kreál a Meta, amelyekkel beszélgethetünk
Mesterséges intelligencia alapú, képzeletbeli embereket kreál a Meta, amelyekkel beszélgethetünk
A Meta a Quest 3 megjelenésével egyre inkább elmossa a határokat a valódi és virtuális világ között, de a mesterséges intelligencia rendszereket több módon is felhasználja.
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.