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Conception « instable » de ferme de vent d'impact de mai de l'atmosphère

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Le vent de reflux peut être plus puissant, pourtant plus turbulent, dans le Nord-est des États-Unis qu'en mer baltique et Mer du Nord, les chercheurs de l'Université du Delaware (UD) disent. Les résultats pourraient avoir des implications pour la conception de ferme de vent de reflux aux États-Unis, y compris l'évaluation combien d'énergie éolienne peut être produite, quel type de turbines devrait être employé, combien de turbines devraient être installés, et l'espacement entre chacun.

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« Notre étude a constaté que les conditions de vent au vent de cap [outre de la côte du Martha's Vineyard, le Massachusetts] sont instables entre 40% et 80% du temps, selon la saison et l'heure, » dit le chercheur Cristina Archer, professeur agrégé d'avance dans le centre d'enseignement supérieur de la terre, de l'océan et de l'environnement. Les données des fermes de vent de reflux européennes montrent que les conditions atmosphériques ne sont principalement neutre-signification ni trop venteuse ni trop encore-avec les états instables 20% de occurrence de vent du temps.

Les données des fermes de vent de reflux européennes montrent des états instables de vent se produisant seulement 20% du temps. Crédit d'image : Université du Delaware.

Les données des fermes de vent de reflux européennes montrent des états instables de vent se produisant seulement 20% du temps. Crédit d'image : Université du Delaware.

Mesure n'existe pas du vent et de la turbulence autour des lames du rotor de turbine de vent de reflux dans l'océan aux États-Unis parce qu'aucun n'a été établi. (La première ferme de vent de reflux des États-Unis est actuellement en construction à l'Île de Block, outre de la côte d'Île de Rhode.) Au lieu de cela, des données ont été estimées basées sur l'un ou l'autre de simulations numériques ou employer des données disponibles de balise pour impliquer ce que seraient les conditions à la taille des lames du rotor de turbine de vent.

Cependant, les données de vent rassemblées à la tour scientifique de données de vent de cap en 2003-09, par l'intermédiaire des capteurs placés approximativement 65 pieds, 131 pieds et 196 pieds de haut, ont prouvé que les conditions atmosphériques de la région sont généralement instables. En 2013 et 2014, l'équipe de recherche du Delaware a ouvert la recherche dans un effort de valider les résultats de tour de vent de cap avec leurs propres mesures.

Les chercheurs ont piloté un avion au-dessus et autour de la tour de vent de cap 19 fois plus de deux étés et ont mesuré le vent, la température, et l'humidité pendant de diverses conditions atmosphériques. Ils ont également installé de nouveaux capteurs de vent et de vague sur la plate-forme de vent de cap.

« Nous recevons le même message si nous regardons la turbulence des vols ou des anémomètres soniques sur la tour, ou si nous considérons seules les données de vitesse du vent. L'atmosphère marine est pour être instable que neutre, » Archer dit.

Selon Archer, l'avantage de ces conditions turbulentes est que, au niveau des turbines, les « bosses » apportent le vent vers le bas de l'atmosphère, où elle est en général plus venteuse. Ceci signifie l'énergie éolienne supplémentaire, mais que la puissance supplémentaire peut venir à un coût qui inclut plus d'effort sur les lames de turbine des turbines.

Archer dit que les résultats pourraient avoir des implications pour la façon dont d'autres fermes de vent de reflux dans la région devraient être conçues. La turbulence accrue a pu potentiellement effectuer la sélection et l'espacement de turbine. Cependant, des normes de fabrication de turbine de vent sont fondées sur l'hypothèse de la stabilité neutre, elle dit.

Selon les chercheurs, davantage d'étude est nécessaire pour déterminer si le phénomène est localisé à Cape Cod, puisque des installations de vent de reflux sur la Côte Est sont prévues pour le Maryland, le New Jersey et le Massachusetts.