Efectul de siaj
Scăderea vitezei vântului și creșterea turbulenței în aval de o turbină eoliană, care reduc producția și măresc solicitările la oboseală ale turbinelor din spatele ei.
O turbină care extrage energie lasă în urmă un siaj de aer mai lent și mai turbulent. Imediat în spatele rotorului, deficitul de viteză poate fi de 30–50%; siajul se reface pe măsură ce aerul din jur se amestecă în el, dar refacerea durează multe diametre de rotor (D). Puterea crește cu cubul vitezei vântului, așa că un deficit de 10% reduce producția unei turbine din aval cu aproximativ 27%.
Ca regulă practică, turbinele se amplasează la 5–9 D distanță pe direcția dominantă a vântului și la 3–5 D perpendicular pe ea. Pierderi tipice de siaj în parc, raportate la energia anuală:
- Parcuri eoliene pe uscat: 5–12%
- Parcuri offshore mari: 10–20%; măsurătorile de la Horns Rev și Lillgrund au arătat rânduri care pierd 30–40% când vântul bate în linie cu ele
Siajurile offshore persistă mai mult, pentru că rugozitatea mică a suprafeței și condițiile atmosferice stabile reduc amestecul. Imaginile satelitare SAR și studiile din Golful German arată siajuri de grup care se întind pe 30–60 km, așa că un parc eolian poate reduce producția unui parc vecin, problemă care contează acum în planificarea concesiunilor din Marea Nordului.
Modelele inginerești includ Jensen/Park (deficit „top-hat”), modelele gaussiene Bastankhah-Porté-Agel și platforma FLORIS (NREL); pentru cazurile complexe se folosește simularea LES (large-eddy simulation). Devierea activă a siajului (wake steering), adică rotirea turbinelor din amonte cu câteva grade față de vânt prin sistemul de orientare, a crescut în teste pe teren producția parcului cu 1–3%.
Termeni înrudiți
Toți termenii →- Eolian offshore
Turbine eoliene instalate în mare sau în lacuri mari, de obicei pe fundații fixe în ape de până la circa 60 m adâncime, unde vântul este mai puternic și mai constant decât pe uscat.
- Curba de putere
Relația dintre viteza vântului la înălțimea butucului și puterea electrică a unei turbine, folosită împreună cu distribuția vitezelor vântului pentru a estima producția anuală de energie.
- Sistemul de orientare (yaw)
Motoarele, angrenajele, rulmentul și frânele care rotesc nacela unei turbine eoliene în jurul axei turnului, ca rotorul să rămână cu fața în vânt.
- Repowering (retehnologizare)
Înlocuirea echipamentelor de producție îmbătrânite de pe un amplasament existent cu tehnologie nouă, de obicei mai mare și mai eficientă, aplicată cel mai des parcurilor eoliene după 15–25 de ani.
- Factor de capacitate
Raportul dintre energia pe care o centrală o produce efectiv într-o perioadă și energia pe care ar produce-o funcționând toată perioada la puterea instalată.