Muchos países promueven la expansión de los parques eólicos. Sin embargo, si estos parques eólicos marinos se instalan cerca unos de otros, la energía eólica y, por lo tanto, el rendimiento eléctrico se reduce. Un estudio muestra que las pérdidas con el aumento de la producción de energía eólica marina serán considerablesy detectable como un patrón a gran escala de velocidad del viento reducida alrededor de los parques eólicos.
La expansión de la energía eólica en la ensenada alemana y el mar Báltico se ha acelerado enormemente en los últimos años. Los primeros sistemas entraron en funcionamiento en 2008. Hoy en día, las turbinas eólicas con una potencia de alrededor de 8.000 megavatios giran en aguas alemanas, lo que corresponde aalrededor de ocho plantas de energía nuclear. Pero el espacio es limitado. Por esta razón, los parques eólicos a veces se construyen muy cerca unos de otros. Un equipo dirigido por el Dr. Naveed Akhtar de Helmholtz Zentrum Hereon descubrió que la velocidad del viento en el parque eólico corriente abajo se redujo significativamentehacia abajo. Como los investigadores ahora escriben en la revista Nature Informes científicos , este efecto de frenado da como resultado un patrón de viento bajo asombrosamente a gran escala que se nota en las velocidades medias del viento. En promedio, se extienden de 35 a 40 kilómetros, en ciertas condiciones climáticas, incluso hasta 100 kilómetros. La producción de un parque eólico vecino puedepor lo tanto, se reducirá entre un 20 y un 25 por ciento, lo que en última instancia conduce a consecuencias económicas. Si los parques eólicos se planifican juntos, estos efectos de estela deben considerarse en el futuro.
combinación de datos climáticos y de parques eólicos
Con su estudio, Naveed Akhtar, un experto en modelos climáticos regionales, y sus colegas analizaron el futuro y evaluaron las características del viento para un estado objetivo a mediano plazo de expansión en alta mar. Utilizaron el modelo informático COSMO-CLM,que también es utilizado por los servicios meteorológicos y que es capaz de resolver las situaciones meteorológicas regionalmente en detalle, en este caso para todo el Mar del Norte y combinado con las características del futuro parque eólico, su área y el número y tamaño de las turbinas.Utilizaron como base la planificación del parque eólico para el Mar del Norte a partir de 2015. Este contiene parques eólicos, algunos de los cuales aún no se han construido.
Efecto de frenado especialmente en condiciones climáticas estables
Naveed Akhtar utilizó el modelo COSMO para calcular la velocidad del viento sobre el Mar del Norte para el período de 2008 a 2017 cubriendo un rango de diferentes condiciones climáticas. Los resultados muestran claramente que enfrentaremos un patrón a gran escala de velocidad del viento reducida, quemuestran mayores extensiones durante condiciones climáticas estables, típicamente en el caso de marzo y abril. En tiempos de tormenta, por otro lado, especialmente en noviembre y diciembre, la atmósfera está tan mezclada que los efectos de la estela de los parques eólicos son relativamente pequeños.Para verificar los datos del modelo, el equipo comparó las simulaciones con las mediciones del viento de 2008 a 2017. Utilizaron mediciones que se registraron en dos plataformas de investigación en el Mar del Norte y datos de vuelos de medición del viento que los colegas de TU Braunschweig realizaron en parques eólicos existentes.La comparación muestra que los investigadores de Hereon están simulando correctamente las estelas de viento. Lo que tiene de especial el trabajo es que, por primera vez, un período completo de diez años hcalculado para todo el Mar del Norte."Los modelos de flujo convencionales para analizar parques eólicos tienen una resolución espacial muy alta, pero solo miran un campo de viento durante un corto período de tiempo", dice Akhtar."Además, estos no pueden usarse para determinar cómo un parque eólico cambia el flujo de aire en un área grande".
Si bien el grupo se ha ocupado principalmente de la medida en que los parques eólicos se influyen entre sí en su trabajo actual, tienen la intención de investigar en un futuro próximo qué influencia tienen las velocidades reducidas del viento en la vida en el mar. El viento y las olas mezclan lamar. Esto cambia el contenido de sal y oxígeno del agua, su temperatura y la cantidad de nutrientes en ciertas profundidades del agua. Naveed Akhtar: "Ahora nos gustaría saber cómo la mezcla reducida afecta el ecosistema marino."
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Materiales proporcionado por Helmholtz-Zentrum aquí . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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