Vindmølleanlæg kan reducere flowet til naboer i medvind

New National Science Foundation og Department of Energy-finansieret forskning fremhæver en hidtil uudforsket konsekvens af den globale udbredelse af vindenergianlæg:en vågeeffekt fra opvindsanlæg, der kan reducere energiproduktionen hos deres naboer i medvind.

I samarbejde med National Renewable Energy Laboratory (NREL), fakultetet ved University of Colorado Boulder (CU) og University of Denver (DU) udviklede papiret, "Omkostninger og konsekvenser af vindmøllevågeeffekter som følge af ukoordineret vindenergiudvikling, " som vises i Naturenergi . Undersøgelsen bruger atmosfærisk modellering sammen med økonomisk og juridisk analyse for at demonstrere, at vindanlæggets vågnevirkninger - som opstår, når grupper af turbiner reducerer vindhastigheden i miles efter dem - er målbare og forudsigelige.

"Dette arbejde argumenterer for mere gennemtænkt udbredelse af vindenergi, sagde Julie Lundquist, en forsker ved CU og hovedforfatter af undersøgelsen. Lundquist, der arbejder med NREL's National Wind Technology Center, er lektor i CU Boulders afdeling for atmosfæriske og oceaniske videnskaber og fellow ved CU/NREL Renewable and Sustainable Energy Institute. Artiklen er medforfatter af K. K. DuVivier fra DU's Denver Sturm College of Law, samt Daniel Kaffine og Jessica Tomaszewski fra CU.

Det er blevet observeret, at vindanlægs vågner strækker sig op til 25 miles. Af de 994 individuelle vindanlæg i USA i 2016, næsten 90 procent er inden for 25 miles fra et andet vindanlæg, som alle kan opleve vågne effekter.

"Ligesom opstrømsvandbrugere bevidst eller ubevidst kan pålægge yderligere omkostninger nedstrøms, den samme effekt er i spil her, sagde Kaffine, en professor i CU Boulders Institut for Økonomi. Forskning viser, at vågneeffekter ikke underminerer vindenergi, fordi de er forudsigelige og kun forekommer under specifikke atmosfæriske forhold.

"Ud over at understrege værdien af ​​omhyggeligt planlagt placering af vindmølleparker – især når USA går i gang med storstilet offshore vindudrulning – eksemplificerer denne type banebrydende forskning, hvad der gør NREL til en førende inden for transformation af globale energiteknologier og -systemer, " sagde Johney Green, associeret laboratoriedirektør for Mechanical and Thermal Engineering Sciences ved NREL.

De største kølvandseffekter opstod, når vinden var i en bestemt retning og om natten, da temperaturen blev afkølet. De mest alvorlige vågnepåvirkninger forekommer kun mindre end 4 procent af tiden for vindfaciliteterne simuleret i denne undersøgelse, indikerer, at vågnetab kan forudses og håndteres. Computersimuleringer gjorde det muligt for forskere at kvantificere tabet af vindproduktion. I den undersøgte måned, elproduktionen faldt med 8 procent ved nedvindsanlægget, da opvindsstedet var en del af simuleringen.

Tom Baerwald, programdirektør for National Science Foundations Dynamics of Coupled Natural and Human Systems-program, sagde, at projektet udforsker forbindelserne mellem økonomiske og juridiske spørgsmål og de geofysiske processer i vindenergiproduktion. "Disse resultater fremmer vores forståelse af disse interaktioner og giver vejledning til en vellykket udvikling af vedvarende energi til fremtiden."