Исследователи совершенствуют моделирование ветряных электростанций

Согласно прогнозу Глобального совета по ветроэнергетике, к 205 году ветровая энергия может обеспечить почти пятую часть мирового спроса на электроэнергию. Хотя ветряные турбины считаются устойчивой альтернативой традиционным источникам энергии, относительно мало известно об их влиянии на ближайшее окружение. Исследовательская группа из Пекина, Китай, работает над лучшим пониманием локального и глобального воздействия ветряных электростанций, изучая эффективность прогностических моделей, используемых для его оценки. Их анализ опубликован в журнале Advances in Atmospheric Sciences.

Наблюдения и моделирование показывают, что ветряные электростанции могут влиять на местную погоду, усиливая турбулентность воздуха и снижая скорость ветра ниже по потоку от фермы. Однако прямые наблюдения ограничены, поэтому методы моделирования стали ценным инструментом для изучения воздействия. Ученые используют две вычислительные модели: параметризацию ветряных электростанций и модель исследования и прогнозирования погоды, которые обычно объединяются для прогнозов.

Исследователи под руководством профессора Го Чжэньхая из Института физики атмосферы Китайской академии наук сосредоточились на проблеме валидации этих моделей из-за отсутствия достаточных наблюдательных данных. Они изучили, как разрешение модели — уровень детализации по вертикали и горизонтали — влияет на симуляцию потоков ветра внутри и за пределами ветряной фермы. Выяснилось, что более высокое разрешение значительно влияет на моделирование движения ветра, а горизонтальное разрешение может серьезно изменять поведение приземной температуры и водяного пара.

«Нам нужно больше моделирования и наблюдательных исследований в течение более длительного периода времени и в более широком диапазоне атмосферных условий, чтобы понять, как оптимально использовать ветровую энергию, — отметил Го Чжэньхай. — Процесс валидации, который мы провели, является важным шагом в определении граничных условий для обеспечения адекватности системы».