Йоахим Пейнке және оның Ольденбург университетінің (Германия) жел энергиясын зерттеу орталығының әріптестері көптеген турбиналарды біріктіретін ірі жел электр станцияларының олар электрмен қамтамасыз ететін біртұтас энергетикалық жүйе параметрлерінің тұрақтылығына қысқа мерзімді әсер ету сипатын талдады.

Бұл келесідей болды: бес минуттан асатын кезеңдерде жел электр станциясының (ЖЭС) параметрлері кәдімгі қуат қисығымен сипатталғанымен, қысқа кезеңдерде олай емес. Ал жел электр станциясы шығаратын ток параметрлерінің мінез-құлқы кеңес математигі А.Н. Колмогоров жасаған турбуленттілік теориясымен сипатталғанға жақынырақ.

Турбуленттілік жағдайында жел турбиналарының тіпті топтары секундтарда электр қуатын өндіруді 80%-ға азайта алады, бұл қуат жүйелерін бос қуатқа бұруға мәжбүр етеді.

«Жел турбинасын өте қатты желде қонатын ұшақпен салыстырыңыз: сырттан қарағанда, ұшақ тегіс және басқарылатын траекториямен қонып жатқан сияқты, бірақ сол сәтте оның ішінде болғандар атмосфералық турбуленттілікке байланысты басқа көзқарасқа ие», — деп түсіндіреді Пейнке. Оның тобы әзірлеген модель бойынша жел жылдамдығының шамалы өзгеруінің өзі электр қуатының күрт ауытқуына әкеледі, ал жел диірмендері жел күшінің өзгермелілігін біркелкі емес қуат түрінде желіге беріп қана қоймайды, тіпті бұл әсерді арттырады.

{uppod video=http://www.youtube.com/watch?v=BEWHnb6Tn8w comment=»жел турбиналары»}

Сонымен, жел жылдамдығының 11 м/с-тан сәл жоғары өзгеруі жел диірмені беретін қуаттың небәрі 8 секундта 80%-ға төмендеуіне әкелуі мүмкін.

Бұған дейін ұқсас зерттеулерде ұқсас мәселелер жеке жел диірмендеріне тән болса да, желді ауа райына тән турбуленттілік жалпы ірі жел электр станцияларына әсер етпейтінін, өйткені оларда турбиналар көп, ал турбуленттілік бір жерде қуатты азайтса, ол басқа жел диірмендерінде күшеюі мүмкін, бұл тербелістердің орнын толтырады.

Дегенмен, жаңа деректерге сәйкес, бұл шын мәнінде олай емес. Турбуленттілік пен жел әрекетінің корреляциясы көбінесе жүздеген шаршы километр аумақтар үшін бірдей, ал тіпті ірі жел станциялары әдетте төрт шаршы километрден аспайды.

Click here to preview your posts with PRO themes ››

Ғалымдардың пікірінше, жел және жел электр станцияларының мінез-құлқының ең жақын аналогы қор нарықтарына тән мультифрактальды масштабтау проблемалары болуы мүмкін, мұнда жағдай бір алгоритммен емес, көбінесе бірін-бірі алмастыратын бірнешеумен анықталады.

Теңіздегі жел электр станциялары осыған байланысты қауіпті емес: теңіз үстінде желдер жылдамдығын азырақ өзгертеді және әдетте соншалықты күрт өзгермейді. (Анке Хюпердің суреті.)

Бұл жұмыстың авторларының пайымдауынша, жел өндіруге негізделген ауқымды энергетикалық жүйені жоспарлау кезінде тиісті турбуленттілік модельдерін жүйелі түрде құрастырумен бірге турбуленттілік теориясын міндетті түрде ескеру қажет.

Қазір зерттеушілер жел энергетикасы секторының Германияның энергетикасы мен экономикасындағы маңыздылығына байланысты өте өзекті болып табылатын осындай жағымсыз әсерлерді азайту әдістерін әзірлеумен айналысуда.

Зерттеу есебі Physical Review Letters журналында жарияланған.

{әлеуметтік}