Perubahan Ini Mendapat Lebih Banyak Kekuatan Dari Pertanian Angin

Perubahan Ini Mendapat Lebih Banyak Kekuatan Dari Pertanian Angin

(Credit: Don Sniegowski / Flickr)

Menunjuk turbin sedikit jauh dari angin yang datang - yang disebut wake-steering - dapat mengurangi gangguan itu dan meningkatkan kuantitas dan kualitas daya dari ladang angin, penelitian menemukan.

Perubahan itu mungkin akan menurunkan biaya operasi juga.

Turbin angin soliter menghasilkan tenaga paling besar saat menunjuk langsung ke angin. Tetapi ketika garis turbin yang padat menghadapi angin di ladang angin, bangun dari generator hulu dapat mengganggu mereka yang hilir. Seperti speedboat yang diperlambat oleh air berombak dari sebuah kapal di depan, bangun dari turbin angin mengurangi output orang-orang di belakangnya.

"Untuk memenuhi target global untuk pembangkit energi terbarukan, kita perlu menemukan cara untuk menghasilkan lebih banyak energi dari ladang angin yang ada," kata penulis senior John Dabiri, profesor teknik sipil dan lingkungan dan teknik mesin di Stanford University. "Fokus tradisional adalah pada kinerja turbin individu di sebuah ladang angin, tetapi kita harus mulai memikirkan pertanian secara keseluruhan, dan bukan hanya sebagai jumlah dari bagian-bagiannya."

Turbine wakes dapat mengurangi efisiensi generator angin turun lebih dari 40 persen. Sebelumnya, para peneliti telah menggunakan simulasi komputer untuk menunjukkan bahwa menyelaraskan turbin dari angin yang ada dapat meningkatkan produksi turbin hilir. Namun, tantangan dalam menemukan ladang angin yang bersedia menghentikan operasi normal untuk percobaan dan dalam menghitung sudut terbaik untuk turbin telah menghambat menunjukkan ini di ladang angin nyata — hingga sekarang.

Pertama, para peneliti mengembangkan cara yang lebih cepat untuk menghitung sudut misalignment optimal untuk turbin, yang mereka gambarkan dalam Prosiding National Academy of Sciences.

Kemudian, mereka menguji penghitungan mereka di ladang angin di Alberta, Kanada bekerja sama dengan operator TransAlta Renewables. Output daya keseluruhan tambak meningkat hingga 47 persen dalam kecepatan angin rendah — tergantung pada sudut turbin — dan oleh 7 hingga 13 persen dalam kecepatan angin rata-rata. Wake steering juga mengurangi pasang surut dan aliran daya yang biasanya merupakan tantangan dengan tenaga angin.

"Melalui kemudi kemudi, turbin depan menghasilkan tenaga lebih sedikit seperti yang kami harapkan," kata penulis utama Michael Howland, mahasiswa PhD teknik mesin. “Tetapi kami menemukan bahwa karena efek bangun yang menurun, turbin hilir menghasilkan daya yang lebih besar.”

Memperbaiki ladang angin

Output variabel oleh ladang angin membuat mengelola grid lebih sulit dalam dua cara penting.

Salah satunya adalah kebutuhan pasokan listrik cadangan, seperti pembangkit listrik berbahan bakar gas dan baterai besar dan mahal. Dalam studi tersebut, peningkatan daya pada kecepatan angin rendah sangat tinggi karena turbin biasanya berhenti berputar di bawah kecepatan minimum, memotong produksi seluruhnya dan memaksa manajer jaringan untuk mengandalkan daya cadangan. Pada angin yang lambat, wake-steering mengurangi jumlah waktu yang kecepatannya turun di bawah minimum ini, para peneliti menemukan. Khususnya, keuntungan terbesar adalah pada malam hari, ketika energi angin biasanya paling berharga sebagai pelengkap tenaga surya.

Yang lainnya adalah kebutuhan untuk mencocokkan dengan tepat jumlah listrik yang dipasok dan digunakan di suatu daerah setiap saat untuk menjaga jaringan tetap andal. Turbulensi udara dari bangun dapat membuat produksi ladang angin tidak menentu menit demi menit — periode waktu terlalu singkat untuk menyalakan generator gas. Ini membuat penawaran dan permintaan yang serasi lebih menantang bagi operator sistem dalam jangka waktu yang sangat singkat. Mereka punya alat untuk melakukannya, tetapi alat itu bisa mahal. Dalam studi tersebut, wake steering mengurangi variabilitas jangka pendek dari produksi daya hingga 72 persen.

Selain itu, mengurangi variabilitas dapat membantu pemilik ladang angin menurunkan biaya operasi mereka. Turbulensi pada saat bangun dapat menyaring bilah turbin dan meningkatkan biaya perbaikan. Meskipun percobaan tidak bertahan cukup lama untuk membuktikan bahwa bangun kemudi mengurangi kelelahan turbin, para peneliti menyarankan ini akan terjadi.

“Pertanyaan pertama yang ditanyakan banyak operator kepada kami adalah bagaimana hal ini akan memengaruhi kesehatan struktural jangka panjang turbin mereka,” kata Dabiri. "Kami sedang berupaya menunjukkan dengan tepat efek yang tepat, tetapi sejauh ini kami telah melihat bahwa Anda benar-benar dapat mengurangi kelelahan mekanis melalui bangun kemudi."

Memperbaiki sudut

Untuk menghitung sudut misalignment terbaik untuk studi ini, para peneliti mengembangkan model baru berdasarkan data historis dari ladang angin.

"Mendesain peternakan angin biasanya merupakan tugas yang sangat data dan intensif secara komputasi," kata Sanjiva Lele, seorang profesor aeronautika dan astronautik dan teknik mesin. "Alih-alih, kami membuat representasi matematis sederhana yang tidak hanya bekerja tetapi juga mengurangi beban komputasi setidaknya dua urutan besarnya."

Perhitungan yang lebih cepat ini dapat membantu operator ladang angin menggunakan pengemudian bangun secara luas.

"Model kami pada dasarnya adalah plug-and-play karena dapat menggunakan data spesifik lokasi tentang kinerja ladang angin," kata Howland. “Lokasi pertanian yang berbeda akan dapat menggunakan model dan terus menerus menyesuaikan sudut turbin mereka berdasarkan kondisi angin.”

Meskipun para peneliti tidak dapat mengukur perubahan dalam produksi daya tahunan karena durasi terbatas 10-hari tes lapangan ini, langkah berikutnya, kata Dabiri, adalah menjalankan tes lapangan selama satu tahun penuh.

“Jika kita dapat mencapai titik di mana kita dapat menerapkan strategi ini dalam skala besar untuk jangka waktu yang lama, kita berpotensi dapat mengoptimalkan aerodinamika, produksi listrik, dan bahkan penggunaan lahan untuk ladang angin di mana-mana,” kata Dabiri.

Dukungan untuk penelitian ini datang dari National Science Foundation, Stanford Graduate Fellowship, dan TomKat Center for Energy Berkelanjutan Stanford. Para peneliti melakukan tes lapangan bekerja sama dengan TransAlta Corp.

Sumber: Stanford University

Buku terkait

Drawdown: Rencana Komprehensif yang Paling Sering Diusulkan untuk Menghilangkan Pemanasan Global

oleh Paul Hawken dan Tom Steyer
9780143130444Dalam menghadapi ketakutan dan apati yang meluas, sebuah koalisi internasional para peneliti, profesional, dan ilmuwan telah berkumpul untuk menawarkan serangkaian solusi realistis dan berani untuk perubahan iklim. Seratus teknik dan praktik dijelaskan di sini — beberapa diketahui dengan baik; beberapa Anda mungkin belum pernah mendengarnya. Mulai dari energi bersih hingga mendidik anak perempuan di negara berpenghasilan rendah hingga praktik penggunaan lahan yang menarik karbon dari udara. Solusi yang ada, layak secara ekonomi, dan komunitas di seluruh dunia saat ini menerapkannya dengan keterampilan dan tekad. Tersedia di Amazon

Merancang Solusi Iklim: Panduan Kebijakan untuk Energi Karbon Rendah

oleh Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Dengan dampak perubahan iklim yang sudah menimpa kita, kebutuhan untuk mengurangi emisi gas rumah kaca global sangatlah mendesak. Ini tantangan yang menakutkan, tetapi teknologi dan strategi untuk menghadapinya ada saat ini. Seperangkat kecil kebijakan energi, yang dirancang dan diterapkan dengan baik, dapat membawa kita ke jalan menuju masa depan rendah karbon. Sistem energi itu besar dan kompleks, sehingga kebijakan energi harus fokus dan hemat biaya. Pendekatan satu ukuran untuk semua tidak akan menyelesaikan pekerjaan. Pembuat kebijakan membutuhkan sumber daya yang jelas dan komprehensif yang menguraikan kebijakan energi yang akan berdampak terbesar pada masa depan iklim kita, dan menjelaskan cara merancang kebijakan ini dengan baik. Tersedia di Amazon

Ini Semua Perubahan: Kapitalisme vs Iklim

oleh Naomi Klein
1451697392In Ini Semua Perubahan Naomi Klein berpendapat bahwa perubahan iklim bukan hanya masalah lain yang harus diajukan antara pajak dan perawatan kesehatan. Ini adalah alarm yang memanggil kita untuk memperbaiki sistem ekonomi yang sudah gagal dalam banyak hal. Klein dengan cermat membangun kasus tentang seberapa besar pengurangan emisi rumah kaca kita adalah kesempatan terbaik kita untuk secara bersamaan mengurangi kesenjangan yang menganga, membayangkan kembali demokrasi kita yang rusak, dan membangun kembali ekonomi lokal kita yang hancur. Dia mengungkap keputusasaan ideologis dari penyangkal perubahan iklim, delusi mesianis dari calon geoengineer, dan kekalahan tragis dari terlalu banyak inisiatif hijau mainstream. Dan dia menunjukkan dengan tepat mengapa pasar tidak — dan tidak bisa — memperbaiki krisis iklim tetapi malah akan memperburuk keadaan, dengan metode ekstraksi yang semakin ekstrem dan merusak secara ekologis, disertai dengan kapitalisme bencana yang merajalela. Tersedia di Amazon

Dari Penerbit:
Pembelian di Amazon digunakan untuk membiayai biaya membawa Anda InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, serta ClimateImpactNews.com tanpa biaya dan tanpa pengiklan yang melacak kebiasaan browsing Anda. Sekalipun Anda mengeklik tautan tetapi tidak membeli produk-produk terpilih ini, apa pun yang Anda beli dalam kunjungan yang sama di Amazon memberi kami komisi kecil. Tidak ada biaya tambahan untuk Anda, jadi silakan berkontribusi untuk upaya ini. Anda juga bisa menggunakan link ini untuk digunakan ke Amazon kapan saja sehingga Anda dapat membantu mendukung upaya kami.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

ikuti InnerSelf di

ikon facebookikon twitterikon youtubeikon instagramikon pintrestikon rss

 Dapatkan Terbaru Dengan Email

Majalah Mingguan Inspirasi Harian

VIDEO TERBARU

Migrasi Iklim Besar Telah Dimulai
Migrasi Iklim Besar Telah Dimulai
by super User
Krisis iklim memaksa ribuan orang di seluruh dunia mengungsi karena rumah mereka semakin tidak bisa dihuni.
Zaman Es Terakhir Memberitahu Kita Mengapa Kita Perlu Peduli Tentang Perubahan Suhu 2 ℃
Zaman Es Terakhir Memberitahu Kita Mengapa Kita Perlu Peduli Tentang Perubahan Suhu 2 ℃
by Alan N Williams, dkk
Laporan terbaru dari Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC) menyatakan bahwa tanpa penurunan yang substansial ...
Bumi Telah Dapat Dihuni Selama Miliaran Tahun - Seberapa Beruntungkah Kita?
Bumi Telah Dapat Dihuni Selama Miliaran Tahun - Seberapa Beruntungkah Kita?
by Toby Tyrrell
Evolusi membutuhkan 3 atau 4 miliar tahun untuk menghasilkan Homo sapiens. Jika iklim benar-benar gagal hanya sekali ...
Bagaimana Pemetaan Cuaca 12,000 Tahun Lalu Dapat Membantu Memprediksi Perubahan Iklim di Masa Mendatang
Bagaimana Pemetaan Cuaca 12,000 Tahun Lalu Dapat Membantu Memprediksi Perubahan Iklim di Masa Mendatang
by Brice Rea
Berakhirnya zaman es terakhir, sekitar 12,000 tahun yang lalu, ditandai dengan fase dingin terakhir yang disebut Younger Dryas.…
Laut Kaspia Akan Turun 9 Meter Atau Lebih Abad Ini
Laut Kaspia Akan Turun 9 Meter Atau Lebih Abad Ini
by Frank Wesselingh dan Matteo Lattuada
Bayangkan Anda sedang berada di pantai, melihat ke laut. Di depan Anda terhampar pasir tandus setinggi 100 meter yang terlihat seperti…
Venus Dulu Lebih Seperti Bumi, Tetapi Perubahan Iklim Membuatnya Tidak Dapat Dihuni
Venus Dulu Lebih Seperti Bumi, Tetapi Perubahan Iklim Membuatnya Tidak Dapat Dihuni
by Richard Ernst
Kita bisa belajar banyak tentang perubahan iklim dari Venus, planet saudara kita. Venus saat ini memiliki suhu permukaan…
Lima Ketidakpercayaan Iklim: Kursus Singkat dalam Misinformasi Iklim
Lima Ketidakpercayaan Iklim: Kursus Singkat dalam Misinformasi Iklim
by John Cook
Video ini adalah kursus kilat tentang misinformasi iklim, meringkas argumen utama yang digunakan untuk meragukan kenyataan…
Kutub Utara Belum Sedingin Ini Selama 3 Juta Tahun dan Itu Berarti Perubahan Besar Bagi Planet Ini
Kutub Utara Belum Sedingin Ini Selama 3 Juta Tahun dan Itu Berarti Perubahan Besar Bagi Planet Ini
by Julie Brigham-Grette dan Steve Petsch
Setiap tahun, lapisan es laut di Samudra Arktik menyusut ke titik terendah pada pertengahan September. Tahun ini hanya mengukur 1.44…

ARTIKEL TERBARU

energi hijau2 3
Empat Peluang Hidrogen Hijau untuk Midwest
by Christian Tae
Untuk mencegah krisis iklim, Midwest, seperti bagian negara lainnya, perlu sepenuhnya menghilangkan karbon dari ekonominya dengan…
ug83qrfw
Hambatan Utama terhadap Respon Permintaan Harus Diakhiri
by John Moore, Di Bumi
Jika regulator federal melakukan hal yang benar, pelanggan listrik di seluruh Midwest mungkin segera dapat memperoleh uang sambil…
pohon untuk ditanam untuk iklim2
Tanam Pohon Ini Untuk Meningkatkan Kehidupan Kota
by Mike Williams-Beras
Sebuah studi baru menetapkan pohon ek hidup dan sycamore Amerika sebagai juara di antara 17 "pohon super" yang akan membantu membuat kota…
dasar laut laut utara
Mengapa Kita Harus Memahami Geologi Dasar Laut Untuk Memanfaatkan Angin
by Natasha Barlow, Associate Professor Perubahan Lingkungan Kuarter, Universitas Leeds
Untuk negara mana pun yang diberkati dengan akses mudah ke Laut Utara yang dangkal dan berangin, angin lepas pantai akan menjadi kunci…
3 pelajaran kebakaran hutan untuk kota-kota hutan saat Dixie Fire menghancurkan Greenville, California yang bersejarah
3 pelajaran kebakaran hutan untuk kota-kota hutan saat Dixie Fire menghancurkan Greenville, California yang bersejarah
by Bart Johnson, Profesor Arsitektur Lansekap, Universitas Oregon
Kebakaran hutan yang membakar di hutan pegunungan yang panas dan kering menyapu kota Gold Rush di Greenville, California, pada 4 Agustus,…
China Dapat Memenuhi Tujuan Energi dan Iklim Membatasi Tenaga Batubara
China Dapat Memenuhi Tujuan Energi dan Iklim Membatasi Tenaga Batubara
by Alvin Lin
Pada KTT Iklim Pemimpin pada bulan April, Xi Jinping berjanji bahwa China akan “mengendalikan secara ketat pembangkit listrik tenaga batu bara…
Air biru dikelilingi oleh rumput putih yang mati
Peta melacak 30 tahun pencairan salju ekstrem di AS
by Mikayla Mace-Arizona
Peta baru peristiwa pencairan salju ekstrem selama 30 tahun terakhir mengklarifikasi proses yang mendorong pencairan cepat.
Sebuah pesawat menjatuhkan penghambat api merah ke kebakaran hutan saat petugas pemadam kebakaran yang diparkir di sepanjang jalan melihat ke langit oranye
Model memprediksi ledakan api 10 tahun, kemudian menurun secara bertahap
by Hannah Hickey-U. Washington
Melihat masa depan kebakaran hutan jangka panjang memprediksi ledakan awal aktivitas kebakaran hutan selama kira-kira satu dekade,…

 Dapatkan Terbaru Dengan Email

Majalah Mingguan Inspirasi Harian

Sikap Baru - Kemungkinan Baru

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Innerself Pasar
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Publikasi. Seluruh hak cipta.