مطالعه‌ای جدید از تولید بیشتر انرژی توسط توربین‌های بادی در پشت تپه‌ها خبر می‌دهد

مهندسان همواره در حال تلاش برای بهبود روند تولید انرژی‌های تجدیدپذیر هستند و حالا توانسته‌ای در پژوهشی جدید نشان دهند که توربین‌های بادی پشت تپه‌ها عملکرد بهتری دارند و انرژی بیشتری تولید می‌کنند.

پژوهش جدید از سوی محققان دانشگاه «توئنته» با هدف نحوه تاثیر قرارگیری توربین‌های بادی پشت تپه‌ها صورت گرفت. پژوهشگران برای مطالعه چنین موضوعی به سراغ تکنیک مدلسازی آیرودینامیکی به نام «شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ» یا LES رفتند تا امکان شبیه‌سازی تاثیرات تپه‌های سه‌بعدی روی عملکرد توربین‌های بادی را داشته باشند.

این شبیه‌سازی مبتنی بر توربینی ۹۰ متری با پره‌های ۶۳ متری بود که ۷۵۶ متر پشت یک تپه ۹۰ متری قرار گرفت. محققان متوجه شدند که تحت برخی شرایط و با چنین پیکربندی، تولید انرژی توسط توربین می‌تواند ۲۴ درصد افزایش یابد.

به گفته یکی از نویسندگان پژوهش جدید به نام «دکتر ریچارد استیونز»، سرعت باد در پشت تپه‌ها کمتر است که موجب شکل‌گیری یک ناحیه کم فشار می‌شود:

«این ناحیه کم فشار هوا را از بالا می‌مکد، جایی که باد بسیار قدرتمندتر از منطقه نزدیک به زمین است.  این موضوع به معنای آن است که برای استفاده از بادهای قوی‌تر در ارتفاعات بالا، حتما نباید خودش ارتفاع زیادی داشته باشد.»

این تاثیر با اثر دیگری مربوط به تغییر جهت باد هنگام عبور از بالای تپه ترکیب می‌شود که شدت نیروها برای جابه‌جایی پره توربین را افزایش می‌دهد. به گفته استیونز، چنین تفاوت جهتی موجب جریان قدرتمندتری می‌شود:

«هوای بالای تپه در جهت متفاوت نسبت به هوای نزدیک به زمین می‌وزد، این موضوع موجب جریان قوی‌تری برای توربین بادی می‌شود.»

اگرچه این پژوهش می‌گوید عملکرد توربین‌های بادی پشت تپه‌ها بهبود می‌یابد و می‌توانند انرژی بیشتری تولید کنند، اما از سوی دیگر با افزایش آشفتگی روبه‌رو می‌شویم که می‌تواند باعث خرابی توربین شود. در همین راستا محققان به بررسی این آسیب‌ها و مزایای ناشی از قرارگیری توربین پشت تپه‌ها ادامه می‌دهند تا امکان بهره‌مندی از چنین ایده‌ای در دنیای واقعی مشخص شود.