Offshore vjetroturbine osjetljive na Category 5 hurricane gusts

Offshore wind installation capabilities (Lipanj 2019).

Anonim

Naftne vjetrenjače izgrađene prema trenutnim standardima možda neće moći izdržati snažne udare uragane Kategorije 5, stvarajući potencijalni rizik za takve turbine izgrađene u područjima s olujnim uvjetima, pokazalo je istraživanje koje je proveo Sveučilište Colorado Boulder.

Studija koja je provedena u suradnji s Nacionalnim centrom za atmosferska istraživanja u Boulderu u Coloradu i Nacionalnim laboratorijem obnovljivih izvora energije u Zoološkom vrtu u Coloradu, ističe ograničenja trenutnog dizajna turbine i može pružiti smjernice za proizvođače i inženjere koji traže izgraditi više uragana-elastičnih turbina u budućnosti.

Prošireni razvoj vjetroenergije energije u SAD-u posljednjih se godina povećava, a projekti se razmatraju ili su već u tijeku u većini atlantskih obalnih država od Maine do Carolinas, kao i na Zapadnoj obali i Velikim jezerima. Prva javna poljoprivredna vjetroelektrana u državi, koja se sastoji od pet turbina, započela je s poslovanjem u prosincu 2016. na obali Rhode Islanda.

Standardi dizajna turbina upravlja Međunarodna elektrotehnička komisija (IEC). Za off-shore turbine, nema specifičnih smjernica za vjetrove na snagu uragan. Offshore turbine mogu se graditi veće od turbina na kopnu, međutim, zbog sposobnosti proizvođača da transport veće prešane komponente kao što su lopatice preko teretnog tereta, a ne preko zemlje željeznicom ili kamionom.

Za istraživanje, istraživači CU Bouldera odlučili su testirati granice postojećeg standarda dizajna. Zbog nedostatka opservacijskih podataka preko visine vjetroagregata, umjesto toga su se koristile velikim vrtložnim simulacijama za stvaranje snažnog uragana s računalom.

"Željeli smo shvatiti najgori scenarij za offshore vjetroturbine, a za uragane, to je kategorija 5", rekao je Rochelle Worsnop, diplomirani istraživač u CU Boulder's Department of Atmospheric and Oceanic Sciences (ATOC) i glavni autor studije,

Ove jedinstvene simulacije visoke razlučivosti pokazale su da se u uvjetima kategorije 5, srednja brzina vjetra u blizini olujnog olujnog svjetla dosegla 90 metara po sekundi, što je daleko iznad praga od 50 metara po sekundi postavljenoj prema trenutnim standardima.

"Brzine vjetra ove veličine uočene su prije uragana, ali u samo nekoliko slučajeva, a ta se zapažanja često dovode u pitanje zbog opasnih uvjeta i ograničenja instrumenata", rekao je George Bryan iz NCAR-a i koautor studije, "Korištenjem velikih vrtloga simulacija, možemo pokazati kako se takvi vjetrovi mogu razviti i gdje se događaju unutar uragana."

Nadalje, postojeći standardi ne uzimaju u obzir zakretanje, mjera promjene smjera vjetra preko okomitog raspona. U simulaciji se smjer vjetra mijenja za čak 55 stupnjeva između vrha rotora i njenog čvora, stvarajući potencijalno opasnu naprezanje na oštrici.

Nalazi se mogu koristiti kako bi pomogli razvojnim programerima vjetroelektrana poboljšati standarde dizajna, kao i pomoći dionicima donositi informirane odluke o troškovima, prednostima i rizicima postavljanja turbina u područja uragana.

"Studija će pomoći u informiranju o odabiru dizajna prije nego što se razvoj energije vjetra na moru ubrzava u područjima s olujnim područjima", rekao je Worsnop, koji je financirao Nacionalno zaklada za znanost radi dobivanja ovog istraživanja. "Nadamo se da će ovo istraživanje pomoći proizvođačima i razvojnim programerima vjetroagregata da uspješno uvuče u nevjerojatno snažan resurs vjetra koji je izvan naših obala."

"Uspjeh bi mogao značiti izgradnju turbina koje mogu preživjeti ove ekstremne uvjete ili razumijevanje ukupnog rizika kako bi se rizici mogli ublažiti, možda i financijskim instrumentima poput osiguranja", rekao je profesor Julie Lundquist ATOC-a i Instituta za obnovljive i održive energije CU Boulder (RASEI), koautor studije. "Sljedeća faza ovog rada bila bi procijeniti koliko će često ekstremni vjetrovi utjecati na offshore vjetroariju na atlantskoj obali tijekom 20 do 30 godina života tipičnog vjetrenjača".

Nalazi su nedavno objavljeni u časopisu Geophysical Research Letters, objavljivanja američke geofizičke unije.

menu
menu