هذا التغيير يحصل على المزيد من الطاقة من مزارع الرياح

هذا التغيير يحصل على المزيد من الطاقة من مزارع الرياح

(الائتمان: دون سنيجوفسكي / فليكر)

تشير الأبحاث إلى أن التوربينات الموصلة بعيدًا قليلاً عن الرياح القادمة ـ والتي يطلق عليها توجيه الاستيقاظ ـ يمكن أن تقلل من هذا التداخل وتحسن كلاً من كمية ونوعية الطاقة من مزارع الرياح.

التغيير ربما يقلل من تكاليف التشغيل أيضا.

توربينات الرياح الانفرادية تنتج أكبر قدر من الطاقة عند الإشارة مباشرة إلى الريح. ولكن عندما تواجه خطوط التوربينات المحزومة بإحكام الرياح في مزارع الرياح ، يمكن أن تتداخل استيقاظ المولدات في المراحل الأولى مع المولدات. مثل الزورق السريع الذي تبطئه المياه المتقلبة من قارب أمامي ، فإن الاستيقاظ من التوربينات الهوائية يقلل من إنتاج من يقف خلفها.

يقول الكاتب الرئيسي جون دابيري ، أستاذ الهندسة المدنية والبيئية والهندسة الميكانيكية في جامعة ستانفورد: "لتحقيق الأهداف العالمية لتوليد الطاقة المتجددة ، نحتاج إلى إيجاد طرق لتوليد الكثير من الطاقة من مزارع الرياح الحالية". "لقد كان التركيز التقليدي على أداء التوربينات الفردية في مزرعة للرياح ، لكننا بحاجة إلى البدء في التفكير في المزرعة ككل ، وليس فقط كمجموع أجزائها."

يمكن أن تقلل تنبيه التوربينات من كفاءة مولدات الريح الخلفية بأكثر من 40 بالمائة. في السابق ، استخدم الباحثون المحاكاة الحاسوبية لإظهار أن التوربينات غير الصحيحة من الرياح السائدة يمكن أن ترفع إنتاج التوربينات في اتجاه مجرى النهر. ومع ذلك ، فإن التحديات في العثور على مزرعة للرياح على استعداد لوقف العمليات الطبيعية لإجراء تجربة وفي حساب أفضل زوايا التوربينات قد أعاقت إظهار ذلك في مزرعة ريح حقيقية - حتى الآن.

أولاً ، طور الباحثون طريقة أسرع لحساب زوايا الاختلال الأمثل للتوربينات ، والتي يصفونها وقائع الاكاديمية الوطنية للعلوم.

ثم ، اختبروا حساباتهم في مزرعة للرياح في ألبرتا ، كندا بالتعاون مع المشغل TransAlta Renewables. زاد إجمالي إنتاج الطاقة في المزرعة بنسبة تصل إلى 47 في المئة بسرعات الرياح المنخفضة - اعتمادًا على زاوية التوربينات - وبنسبة 7 إلى 13 في متوسط ​​سرعات الرياح. كما قللت عملية الاستيقاظ من التوجيه من تدفقات الطاقة التي تشكل عادة تحديًا لطاقة الرياح.

يقول المؤلف الرئيسي مايكل هاولاند ، طالب الدكتوراه في الهندسة الميكانيكية: "من خلال توجيه الاستيقاظ ، أنتجت التوربينات الأمامية طاقة أقل كما توقعنا". "ولكن وجدنا أنه بسبب انخفاض آثار الاستيقاظ ، تولدت التوربينات في اتجاه التيار مزيدًا من القوة".

تحسين مزارع الرياح

الإخراج المتغير من مزارع الرياح يجعل إدارة الشبكة أكثر صعوبة بطريقتين مهمتين.

أحدها هو الحاجة إلى إمدادات طاقة احتياطية ، مثل محطات الطاقة التي تعمل بالغاز الطبيعي والبطاريات الكبيرة والمكلفة. في الدراسة ، كان التحسن في الطاقة عند انخفاض سرعة الرياح مرتفعًا بشكل خاص لأن التوربينات تتوقف عادة عن الدوران بأقل من الحد الأدنى للسرعة ، مما يقلل الإنتاج تمامًا ويجبر مديري الشبكات على الاعتماد على طاقة احتياطية. وجد الباحثون أنه في الرياح البطيئة ، قللت حركة الاستيقاظ من مقدار الوقت الذي انخفضت فيه السرعات إلى ما دون هذا الحد الأدنى. والجدير بالذكر أن أكبر المكاسب كانت في الليل ، عندما تكون طاقة الرياح هي الأكثر قيمة كمكمل للطاقة الشمسية.

والآخر هو الحاجة إلى مطابقة كمية الكهرباء التي يتم توفيرها واستخدامها في منطقة ما كل لحظة للحفاظ على موثوقية الشبكة. يمكن أن يؤدي الاضطراب الهوائي الناتج عن الاستيقاظ إلى جعل إنتاج مزرعة الرياح دقيقًا لمدة دقيقة بدقيقة - وهي فترة زمنية قصيرة جدًا لإشعال مولد الغاز. هذا يجعل مطابقة العرض والطلب أكثر تحديا لمشغلي النظام في المدى القصير جدا. لديهم أدوات للقيام بذلك ، ولكن الأدوات يمكن أن تكون مكلفة. في الدراسة ، قللت حركة التوجيه من التغير في المدى القصير للغاية من التباين في إنتاج الطاقة بنسبة تصل إلى 72 في المئة.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يساعد التقليل من التباين في مساعدة أصحاب مزارع الرياح على خفض تكاليف التشغيل الخاصة بهم. يمكن أن تؤدي الاضطرابات التي تحدث عند الاستيقاظ إلى توتر شفرات التوربينات وزيادة تكاليف الإصلاح. على الرغم من أن التجربة لم تدم طويلاً بما يكفي لإثبات أن توجيه الاستيقاظ يقلل من إجهاد التوربينات ، إلا أن الباحثين يقترحون أن هذا سيحدث.

يقول الدبيري: "السؤال الأول الذي يطرحه علينا الكثير من المشغلين هو كيف سيؤثر ذلك على الصحة الهيكلية طويلة الأجل لتوربيناتهم". "نحن نعمل على تحديد التأثيرات الدقيقة ، ولكن حتى الآن رأينا أنه يمكنك بالفعل تقليل التعب الميكانيكي من خلال توجيه الاستيقاظ".

الحصول على الزوايا الصحيحة

لحساب أفضل زوايا الاختلال في هذه الدراسة ، طور الباحثون نموذجًا جديدًا يستند إلى بيانات تاريخية من مزرعة الرياح.

يقول سانجيفا ليلي ، أستاذ علوم الطيران والفضاء والهندسة الميكانيكية: "تصميم مزارع الرياح عادة ما يكون مهمة شاقة للغاية للبيانات". "بدلاً من ذلك ، أنشأنا عروضًا رياضية مبسطة لم تنجح فحسب ، بل إنها قللت أيضًا من العبء الحسابي بأثنين على الأقل من الحجم".

هذا الحساب الأسرع يمكن أن يساعد مشغلي مزارع الرياح على استخدام توجيه الاستيقاظ على نطاق واسع.

يقول هاولاند: "نموذجنا أساسي في عملية التوصيل والتشغيل لأنه يمكنه استخدام البيانات الخاصة بالموقع حول أداء مزرعة الرياح". "ستتمكن مواقع المزارع المختلفة من استخدام النموذج وضبط زوايا التوربين الخاصة بهم باستمرار وفقًا لظروف الرياح".

على الرغم من أن الباحثين لم يتمكنوا من قياس التغير في الإنتاج السنوي للطاقة بسبب فترة اختبار 10 المحددة لهذا اليوم ، فإن الخطوة التالية ، كما يقول الدبيري ، هي إجراء اختبارات ميدانية لمدة عام كامل.

يقول الدبيري: "إذا تمكنا من الوصول إلى النقطة التي يمكننا من خلالها نشر هذه الاستراتيجية على نطاق واسع لفترات طويلة من الزمن ، فيمكننا تحسين الديناميكا الهوائية وإنتاج الطاقة وحتى استخدام الأراضي لمزارع الرياح في كل مكان".

جاء دعم البحث من المؤسسة الوطنية للعلوم ، وهي منحة زمالة الدراسات العليا في جامعة ستانفورد ، ومركز تومكات للطاقة المستدامة في جامعة ستانفورد. أجرى الباحثون اختبارات ميدانية بالتعاون مع شركة TransAlta Corp.

المصدر جامعة ستانفورد

كتب ذات صلة

السحب: الخطة الأكثر شمولاً على الإطلاق من أجل عكس الاحترار العالمي

بول هوكين وتوم شتاير
9780143130444في مواجهة الخوف واللامبالاة على نطاق واسع ، اجتمع تحالف دولي من الباحثين والمهنيين والعلماء لتقديم مجموعة من الحلول الواقعية والجريئة لتغير المناخ. مائة تقنيات وممارسات موصوفة هنا - بعضها معروف جيدًا ؛ البعض ربما لم تسمع به من قبل. وهي تتراوح بين الطاقة النظيفة وتعليم الفتيات في البلدان المنخفضة الدخل إلى ممارسات استخدام الأراضي التي تسحب الكربون من الهواء. الحلول موجودة وقابلة للحياة اقتصاديًا ، والمجتمعات في جميع أنحاء العالم تعمل حاليًا على تفعيلها بمهارة وتصميم. متاح في أمازون

تصميم حلول المناخ: دليل السياسات للطاقة المنخفضة الكربون

هال هارفي ، روبي أورفيس ، جيفري ريسمان
1610919564مع آثار تغير المناخ علينا بالفعل ، فإن الحاجة إلى خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية ليست أقل من إلحاح. إنه تحد شاق ، لكن التقنيات والاستراتيجيات اللازمة لمواجهته موجودة اليوم. يمكن لمجموعة صغيرة من سياسات الطاقة ، المصممة والمنفذة بشكل جيد ، أن تضعنا على الطريق نحو مستقبل منخفض الكربون. أنظمة الطاقة كبيرة ومعقدة ، لذلك يجب أن تكون سياسة الطاقة مركزة وفعالة من حيث التكلفة. نهج مقاس واحد يناسب الجميع لن ينجز المهمة ببساطة. يحتاج صانعو السياسات إلى مورد واضح وشامل يحدد سياسات الطاقة التي سيكون لها أكبر تأثير على مستقبل المناخ لدينا ، ويصف كيفية تصميم هذه السياسات جيدًا. متاح في أمازون

هذا يغير كل شيء: الرأسمالية مقابل والمناخ

بواسطة نعومي كلاين
1451697392In هذا يغير كل شيء تقول ناعومي كلاين أن تغير المناخ ليس مجرد قضية أخرى يتم وضعها بدقة بين الضرائب والرعاية الصحية. إنه إنذار يدعونا إلى إصلاح نظام اقتصادي يفشلنا بالفعل بطرق عديدة. يبني كلاين بدقة على كيفية خفض انبعاثاتنا من غازات الدفيئة بشكل كبير ، وهو أفضل فرصة لنا للتخفيف من التباين الفجائي في الوقت نفسه ، وإعادة تخيل ديمقراطياتنا المحطمة ، وإعادة بناء اقتصاداتنا المحلية المدمرة. إنها تعرّض اليأس الأيديولوجي الذي ينكره من ينكرون تغير المناخ ، والأوهام المشينة التي ارتكبها المهندسون الجيولوجيون المحتملين ، والانهزامية المأساوية في الكثير من المبادرات الخضراء السائدة. وهي تدلل على وجه التحديد على السبب الذي يجعل السوق لا تستطيع - ولا يمكنها - إصلاح أزمة المناخ ، ولكنها ستجعل الأمور أسوأ ، مع أساليب استخراج مدمرة للغاية ومدمرة من الناحية البيئية ، مصحوبة برأسمالية كوارث متفشية. متاح في أمازون

من الناشر:
عمليات الشراء على موقع أمازون تذهب لتحمل تكلفة جلبك InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com دون أي تكلفة ودون المعلنين الذين يتتبعون عادات التصفح الخاصة بك. حتى إذا قمت بالنقر فوق رابط ولكنك لا تشتري هذه المنتجات المحددة ، فإن أي شيء آخر تشتريه في هذه الزيارة نفسها على Amazon يدفع لنا عمولة صغيرة. لا توجد تكلفة إضافية عليك ، لذا يرجى المساهمة في هذا الجهد. بامكانك ايضا استخدام هذا الرابط لاستخدامه في Amazon في أي وقت حتى تتمكن من المساعدة في دعم جهودنا.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةرمز youtubeرمز الانستغرامرمز pintrestأيقونة آر إس إس

 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

مجلة أسبوعية يوميا الإلهام

أحدث الفيديوهات

بدأت الهجرة المناخية الكبرى
بدأت الهجرة المناخية الكبرى
by معلن
تجبر أزمة المناخ الآلاف حول العالم على الفرار حيث أصبحت منازلهم غير صالحة للسكن بشكل متزايد.
آخر عصر جليدي يخبرنا لماذا نحتاج إلى الاهتمام بتغير 2 في درجة الحرارة
آخر عصر جليدي يخبرنا لماذا نحتاج إلى الاهتمام بتغير 2 في درجة الحرارة
by آلان وليامز ، وآخرون
يذكر أحدث تقرير صادر عن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) أنه بدون انخفاض كبير ...
ظلت الأرض صالحة للسكنى لمليارات السنين - بالضبط ما مدى حظنا؟
ظلت الأرض صالحة للسكنى لمليارات السنين - بالضبط ما مدى حظنا؟
by توبي تيريل
استغرق التطور 3 أو 4 بلايين سنة لإنتاج الإنسان العاقل Homo sapiens. إذا كان المناخ قد فشل مرة واحدة فقط في ذلك ...
كيف يمكن لرسم خرائط الطقس قبل 12,000 عام أن يساعد في التنبؤ بتغير المناخ في المستقبل
كيف يمكن لرسم خرائط الطقس قبل 12,000 عام أن يساعد في التنبؤ بتغير المناخ في المستقبل
by برايس ريا
تميزت نهاية العصر الجليدي الأخير ، منذ حوالي 12,000 عام ، بمرحلة باردة نهائية تسمى أصغر درياس. ...
من المقرر أن ينخفض ​​بحر قزوين بمقدار 9 أمتار أو أكثر هذا القرن
من المقرر أن ينخفض ​​بحر قزوين بمقدار 9 أمتار أو أكثر هذا القرن
by فرانك ويسلينج وماتيو لاتوادا
تخيل أنك على الساحل وتطل على البحر. أمامك 100 متر من الرمال القاحلة التي تبدو وكأنها ...
كانت كوكب الزهرة شبيهة بالأرض مرة أخرى ، لكن تغير المناخ جعلها غير صالحة للسكن
كانت كوكب الزهرة شبيهة بالأرض مرة أخرى ، لكن تغير المناخ جعلها غير صالحة للسكن
by ريتشارد ارنست
يمكننا تعلم الكثير عن تغير المناخ من كوكب الزهرة ، كوكبنا الشقيق. تبلغ درجة حرارة سطح الزهرة حاليًا ...
خمسة معتقدات مناخية: دورة مكثفة في التضليل المناخي
المعتقدات المناخية الخمسة: دورة مكثفة في التضليل المناخي
by جون كوك
هذا الفيديو عبارة عن دورة تدريبية مكثفة في المعلومات الخاطئة عن المناخ ، ويلخص الحجج الرئيسية المستخدمة للتشكيك في الواقع ...
لم يكن القطب الشمالي دافئًا على هذا النحو لمدة 3 ملايين عام وهذا يعني تغييرات كبيرة للكوكب
لم يكن القطب الشمالي دافئًا على هذا النحو لمدة 3 ملايين عام وهذا يعني تغييرات كبيرة للكوكب
by جولي بريغهام جريت وستيف بيتش
في كل عام ، يتقلص الغطاء الجليدي البحري في المحيط المتجمد الشمالي إلى نقطة منخفضة في منتصف سبتمبر. هذا العام يقيس 1.44 فقط ...

أحدث المقالات

الأشجار للزراعة من أجل المناخ 2
ازرع هذه الأشجار لتحسين حياة المدينة
by مايك وليامز رايس
توصلت دراسة جديدة إلى أن أشجار البلوط الحية والجميز الأمريكي أبطال من بين 17 "شجرة خارقة" من شأنها أن تساعد في جعل المدن ...
قاع البحر الشمالي
لماذا يجب أن نفهم جيولوجيا قاع البحار لتسخير الرياح
by ناتاشا بارلو ، أستاذ مشارك في التغيير البيئي الرباعي ، جامعة ليدز
بالنسبة إلى أي بلد ينعم بسهولة الوصول إلى بحر الشمال الضحل والرياح ، ستكون الرياح البحرية مفتاحًا للالتقاء بشبكة ...
3 دروس حرائق الغابات لمدن الغابات بينما دمر ديكسي فاير مدينة جرينفيل التاريخية ، كاليفورنيا
3 دروس حرائق الغابات لمدن الغابات بينما دمر ديكسي فاير مدينة جرينفيل التاريخية ، كاليفورنيا
by بارت جونسون ، أستاذ هندسة المناظر الطبيعية ، جامعة أوريغون
اجتاح حريق هائل في غابة جبلية حارة وجافة مدينة جولد راش في جرينفيل ، كاليفورنيا ، في 4 أغسطس ، ...
يمكن للصين تحقيق أهداف الطاقة والمناخ التي تحد من طاقة الفحم
يمكن للصين تحقيق أهداف الطاقة والمناخ التي تحد من طاقة الفحم
by ألفين لين
في قمة المناخ للزعيم في أبريل ، تعهد شي جين بينغ بأن الصين "ستسيطر بصرامة على الطاقة التي تعمل بالفحم ...
المياه الزرقاء محاطة بالعشب الأبيض الميت
خريطة تتتبع 30 عامًا من الذوبان الشديد للثلوج في جميع أنحاء الولايات المتحدة
by ميكايلا ميس أريزونا
توضح خريطة جديدة لأحداث ذوبان الجليد الشديد على مدى الثلاثين عامًا الماضية العمليات التي تؤدي إلى الذوبان السريع.
طائرة تسقط مثبطات حريق حمراء على حريق غابة بينما ينظر رجال الإطفاء المتوقفون على طول الطريق إلى السماء البرتقالية
يتوقع النموذج اندلاع حرائق الغابات لمدة 10 سنوات ، ثم انخفاض تدريجي
by هانا هيكي يو. واشنطن
تتنبأ نظرة على مستقبل حرائق الغابات على المدى الطويل بحدوث انفجار أولي لنشاط حرائق الغابات لمدة عقد تقريبًا ، ...
جليد البحر الأبيض في المياه الزرقاء مع غروب الشمس ينعكس في الماء
تتقلص المساحات المتجمدة على الأرض بمقدار 33 ألف ميل مربع في السنة
by جامعة تكساس ايه اند ام
يتقلص الغلاف الجليدي للأرض بمقدار 33,000 ميل مربع (87,000 كيلومتر مربع) سنويًا.
صف من مكبرات الصوت من الذكور والإناث في الميكروفونات
قرأ 234 عالمًا أكثر من 14,000 ورقة بحثية لكتابة تقرير المناخ القادم للفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ
by ستيفاني سبيرا ، أستاذة مساعدة في الجغرافيا والبيئة ، جامعة ريتشموند
هذا الأسبوع ، يقوم مئات العلماء من جميع أنحاء العالم بوضع اللمسات الأخيرة على تقرير يقيم حالة ...

 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

مجلة أسبوعية يوميا الإلهام

مواقف جديدة - إمكانيات جديدة

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf سوق
حقوق التأليف والنشر © 1985 - 2021 إينيرسيلف المنشورات. كل الحقوق محفوظة.