Ingenieurs van de Iowa State University voeren een onderzoek uit om te bepalen hoe heuvels en nabijgelegen windturbines de productie van windenergie beïnvloeden. Het onderzoek wordt ondersteund door een subsidie ​​van $ 400.000 van het Amerikaanse ministerie van Energie en zal naar verwachting binnen twee jaar worden afgerond.

De ingenieurs zullen computermodellen gebruiken om de windstroom over heuvels en rond windturbines te simuleren. Ze zullen ook gegevens verzamelen van windturbines in Iowa om hun modellen te valideren. De resultaten van het onderzoek zullen ontwikkelaars van windparken helpen turbines te plaatsen op locaties waar ze de meeste energie kunnen produceren.

"Windenergie is een schone en hernieuwbare energiebron, maar het kan moeilijk zijn om te voorspellen hoeveel energie een windpark zal produceren", zegt Yongtao Guan, universitair hoofddocent werktuigbouwkunde aan de staat Iowa en hoofdonderzoeker van het project. "Ons onderzoek zal ontwikkelaars van windparken helpen betere beslissingen te nemen over waar ze turbines moeten plaatsen en hoe ze windparken moeten ontwerpen."

De studie is een samenwerking tussen de staat Iowa en het National Renewable Energy Laboratory. Guan werkt samen met John Schroeder, een senior onderzoeksingenieur bij NREL, en andere onderzoekers van beide instellingen.

De ingenieurs zullen verschillende computermodellen gebruiken om de windstroom over heuvels en rond windturbines te simuleren. Deze modellen omvatten simulaties van de atmosferische grenslaag, de laag van de atmosfeer die zich het dichtst bij de grond bevindt en wordt beïnvloed door wrijving vanaf de grond. De modellen omvatten ook simulaties van de windstroom rond turbines, die turbulentie kunnen veroorzaken die de prestaties van andere turbines beïnvloedt.

De ingenieurs zullen ook gegevens verzamelen van windturbines in Iowa om hun modellen te valideren. Deze gegevens omvatten metingen van windsnelheid, windrichting en vermogen. De ingenieurs zullen deze gegevens gebruiken om de voorspellingen van hun modellen te vergelijken met de werkelijke prestaties van windturbines.

De resultaten van het onderzoek zullen ontwikkelaars van windparken helpen turbines te plaatsen op locaties waar ze de meeste energie kunnen produceren. De resultaten zullen ontwikkelaars van windparken ook helpen bij het ontwerpen van windparken die efficiënter zijn en minder snel last hebben van turbulentie.

"Windenergie is een veelbelovende bron van hernieuwbare energie, maar er zijn nog steeds enkele uitdagingen die moeten worden overwonnen", zei Guan. "Onze studie zal een aantal van deze uitdagingen helpen aanpakken en windenergie een meer haalbare optie maken voor elektriciteitsopwekking."