Исследователи работают над созданием более совершенных буев для ветроэнергетики
Специалисты из исследовательского центра атмосферных наук университета Олбани (ASRC) работают над проектом, позволяющим предложить новый подход к использованию возобновляемой энергии. Исследования ведутся в партнерстве с Тихоокеанской северо-западной национальной лабораторией Министерства энергетики США (PNNL). Финансирование осуществляется за счёт министерства энергетики США в размере 0,5 млн $.
Фото: Патрик Додсон
Исследование направлено на разработку, установку и развертывание системы измерения потока на основе буев. Разрабатываемая система будет интегрирована с уже существующими плавучими лидарными буями министерства энергетики. Технология даст возможность отслеживать взаимодействие между открытой морской поверхностью и воздухом. Это обеспечит необходимую информацию о ветровых условиях на море, чтобы улучшить модели прогнозов и принятия решений.
Как сказал руководитель программы ветроэнергетики в PNNL, буи, которые поддерживают энергию ветра, как правило, не имеют возможности измерения турбулентного обмена энергией между океаном и атмосферой. В то же время, эта информация является важной для увеличения точности моделирования ветрового потока, который подпитывает выработку в морской ветроэнергетике.
Сотрудник ASRC и соавтор проекта Джефф Фридман считается, что создаваемая современная система позволит более широко использовать измерение с помощью буев в условиях быстро увеличивающегося в объемах рынка морской ветроэнергетики.
Совместная работа над проектом
Вместе с исследователями ASRC над проектом работают сотрудники Jefferson Project на озере Джордж, а также ученые из Корнельского университета, колледжей Хобарта и Уильяма Смита.
Фото: Патрик Додсон
Jefferson Project является результатом сотрудничества между IBM Research, Rensselaer Polytechnic Institute и The FUND. В этом проекте используются самые последние технологии и научные разработки, включая эксперименты, мониторинг, моделирование. Всё это позволяет оценить влияние деятельности человека на пресноводные ресурсы планеты.
Как говорит директор Jefferson Project Рик Рельеа (Rick Relyea), их команда рада сотрудничеству с учеными из ASRC для облегчения их исследований и получения в данных, позволяющих улучшить погодные модели. Им это обеспечит более устойчивую защиту пресноводных озёр во всём регионе.
Буй «Flux-Lidar»
Популярность плавающих лидаров в последнее время серьезно возросла. Эти устройства теперь доступны для коммерческого использования при измерениях ветрового потока на высоте 50─300 м. На сегодняшний день есть уже немало опубликованных исследований по использованию измерений потока вихревой ковариации. Эти данные применяются для отслеживания взаимодействия между морской поверхностью и воздухом. Однако наблюдение за этими двумя средами ещё никогда не предлагалось в качестве единого решения на платформе буев.
Для такого комбинированного подхода предназначен буй «Flux-Lidar». Это устройство с интервалом 15─30 минут будет обеспечивать непрерывное поступление информации об атмосферных поверхностных потоках (температура, влажность, скорость). Система позволит на наблюдать профили ветра и скорость на высоте нескольких километров над морской поверхностью. Если будет достигнут успех в этих исследованиях, то новая система будет скоро предложена для исследовательских институтов и в качестве коммерческого предложения для различных компаний в этом сегменте деятельности.
Как говорит научный сотрудник ASRC Скотт Миллер, в настоящий момент они пытаются объединить две разные технологии на платформе буев. Обе эти технологии нацелены на сбор информации о различных атмосферных переменных. В настоящее время эта концепция находится на расстоянии тестирования, но если удастся интегрировать эти технологии, то новая измерительная система будет очень ценной для будущего поколения морских ветряных турбин.
Первый этап испытаний в реальных условиях был запущен в июне 2021 года на озере Джордж (север штата Нью-Йорк). Здесь усилия исследователей были сосредоточены на разработке и развертывании системы измерения электромагнитного потока использованием лидара 3D-сканирования. Ученые для измерения потоков используют понтонную лодку. Партнёры по этим исследованиям из колледжей Хобарта и Уильяма Смита, Корнельского университета этим летом также проведут испытания на озерах Онейда и Сенека (Нью-Йорк).
Во время второй фазы полевых испытаний исследования будут проводиться в прибрежной океанической зоне. Целью этих исследованиях является интеграция системы измерения электромагнитного потока в плавучие лидарные буи Министерства энергетики США. Они эксплуатируются PNNL.
(голосов: 1, в среднем: 5,00 из 5)
Загрузка...
