En Block Island Wind Farm, los investigadores miden el impacto de las reducciones del viento en la producción de energía
Crédito: Beth Fitzpatrick de Pexels
Las turbinas eólicas son un componente clave de la infraestructura de energía renovable, convirtiendo la energía eólica en electricidad para alimentar hogares y negocios.
Sin embargo, son susceptibles a un fenómeno aerodinámico llamado “efecto de atención” que puede reducir la producción de energía en aproximadamente un 10 a 20%. En algunos casos extremos, la producción de energía puede reducirse en un 40%.
Este fenómeno puede causar cargas adicionales en componentes estructurales y reducir el rendimiento general, explica Eleonora Tronci, profesora de ingeniería civil y ambiental de la Universidad del Nordeste.
El efecto de vigilia de la vigilia es esencial para mejorar la eficiencia y la longevidad de los parques eólicos.
Si bien el efecto de estela se ha estudiado ampliamente en los modelos teóricos y previos al diseño, todavía existe la necesidad de una investigación más experimental en los parques eólicos operativos, explica Tronci.
“Comprender las interacciones de Wake no solo nos ayuda a mejorar los diseños de los parques eólicos antes de construir, sino que también informa cómo podemos optimizar la producción de energía”, dice ella.
Es por eso que la investigación publicada recientemente en Renewable Energy, en coautoría de Tronci y Sina Shid-Moosavi, en el impacto del efecto de Wake Effect en el parque eólico de Block Island, es tan valiosa, especialmente a medida que la demanda global de energía renovable continúa aumentando.
Block Island Wind Farm, que se convirtió en el primer parque eólico en alta mar comercial en los Estados Unidos en 2016, ofreció un estudio de caso interesante, dado que sus turbinas están “alineadas en línea casi recta”, escriben los investigadores. Para investigar esto, los investigadores utilizaron datos monitoreados en el mundo real para analizar la interacción de estela en el sitio.
Cómo funciona el efecto de estela
Para comprender cómo funciona Wake Effect, es útil visualizar el diseño de un parque eólico y cómo se colocan turbinas uno al lado del otro. A menudo, las turbinas se apilan en una proximidad entre sí en un área densa. Si bien ese puede ser un uso eficiente del espacio, también causa problemas.
Cuando el viento pasa a través de la primera turbina en una pila, crea una mayor turbulencia y reduce la velocidad del viento, lo que hace que las turbinas posteriores en la pila sean menos eficientes y propensas al daño por fatiga. Por lo tanto, el término “vigilia” en efecto de vigilia se refiere directamente a la perturbación en el viento a medida que se mueve aguas abajo.
¿Qué se hizo en Block Island?
En Block Island Wind Farm, los investigadores analizaron varios parámetros operativos y modelo para el efecto de vigilia, incluida la intensidad de la turbulencia, el ángulo de guiñada (la rotación de la turbina eólica) y los coeficientes de potencia y empuje.
Entre todos los factores, la intensidad de turbulencia es el parámetro más significativo que impulsa el efecto de la vigilia. Sin embargo, también es el más difícil de medir porque los sensores LiDAR son necesarios para la captura de datos precisa, explica Shid-Moosavi.
Tronci y Shid-Moosavi, utilizando mediciones de LiDAR del ASIT de la institución oceanográfica de Woods Hole en el Observatorio Costero de Vineyard de Martha, observó una variación estacional en la intensidad de turbulencia, que se correlaciona con cambios en el efecto de la estela. Sugieren considerar estas variaciones colocando sensores de lidar cerca de los parques eólicos y rastreándolos durante varias temporadas.
Modelos de simulación más precisos
Esos datos han sido clave para que los investigadores creen modelos de simulación de parques eólicos más precisos. Esas simulaciones son importantes para que comprendan “las interacciones de estela” que afectan significativamente el efecto de la vigilia.
Esta investigación, que se realizó en asociación con la Universidad de Tufts, es el primero de muchos estudios que Shid-Moosavi y Tronci planean realizar en los próximos años para comprender mejor este fenómeno.
“Una vez que proporciona a las personas una mejor comprensión de esto y también predicción de herramientas sobre cómo cambian estas diferentes dinámicas de interacción, puede ayudar a informar en el estado de Predisign o si tiene una granja activa, cuál es la vida esperada de estas estructuras debido a estas interacciones”, dice Tronci.
Más información: Sina Shid-Moosavi et al, modelado y análisis de sensibilidad impulsado experimentalmente de la pérdida de energía inducida por la vigilia en los parques eólicos en alta mar: ideas del parque eólico de Block Island, energía renovable (2024). Doi: 10.1016/j.enene.2024.122126
Proporcionado por la Universidad del Nordeste
Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de Northeastern Global News News.northeastern.edu.
Cita: en Block Island Wind Farm, los investigadores miden el impacto de las reducciones del viento en la producción de energía (2025, 21 de marzo) Recuperado el 22 de marzo de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-03-block-island-farm-impact-reductions.html
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