Наука (21 декабря 2010) - Метеорологическое оборудование обычно используется для мониторинга бурь может помочь сетки операторов власти знают, когда ожидать ветра, который будет отправлять турбинных лопаток спиннинг, а также помочь им избежать внезапного стресса, что вращение турбины может поставить на электрические сетке.

"Мы знаем, что ветер будет дуть, но реальная задача состоит в том чтобы знать, когда и сколько", сказал атмосферного ученый Ларри Берг. "Этот проект имеет интересный подход адаптации создана технология для нового применения - найти надежный способ для измерения ветра и улучшения прогнозов ветра."

Берг и Роб Ньюсом, как исследователи из департамента Тихоокеанской северо-западной энергетики Национальной лаборатории, используют различные метеорологического оборудования для измерения ветра высоко в воздухе - около 350 футов, средняя высота турбины центров - и лучше чтение о том, как вести себя ветры там.

Ветер измерений, как правило, сделаны значительно ниже - около 30 футов - для целей мониторинга погоды. компаний Энергия ветра сделать мера ветра выше, но эта информация обычно хранится собственности. Выводы PNNL будет доступно для всех в Интернете.

Результаты исследования могут также предоставлять более точные прогнозы ветра из-за своей области месте - рабочие ветровой. Оборудование возводится на и вблизи радио башни вблизи 300-МВт Стейтлайн энергии ветра центр, проект энергии ветра, которая идет вдоль восточной границы Вашингтон-Орегон. Любая компания, энергия ветра может использовать результаты исследования для улучшения работы сайтов выбрали для ветровых электростанций и как эти хозяйства работают.

Оборудование начал собирать измерений в ноябре. Берг и Ньюсом будет продолжать сбор измерений около девяти месяцев, или через этим летом. Период позволит исследователям провести более полное и точное представление о том, как ветер ведет себя на высоте турбины. Период представляет ветреный месяцев в этом районе.

"Цель здесь, чтобы помочь всем - не только одна группа - лучше понять поведение ветра и в конечном итоге улучшить наш использовать его в качестве возобновляемого источника энергии", сказал Ньюсом.

Cool инструменты

Но сначала исследователи должны документа ветра поведения. Чтобы сделать это, они использованием нескольких сложных метеорологических инструментов.

Один из ключевых инструментов является NEXRAD Национальной метеорологической службы доплеровский радар метеостанции в Пендлтон, штат Орегон, около 19 миль к югу от Стейтлайн. Станция излучает короткие импульсы радиоволн, которые возвращаются назад, когда они забастовку капель воды и других частиц в воздухе. Национальная сеть этих станций обычно используются по телевидению метеорологов, чтобы показать облаков и осадков в знакомых, красочных цифровых карт. Для этого исследования, компьютеры будут анализировать вернулся сигналы, чтобы определить, как ветер изменяется в области вокруг радара, в том числе ветровой.

Команда также установкой оборудования, специально предназначенного для измерения скорости и направления ветра: Profiler радар ветра. Как NEXRAD, Profiler посылает радиоволны, которые в норму, когда она попадает изменения влажности или температуры. Но в то время NEXRAD сканирует все небо с его один вращающийся луч радара, Profiler отправляет три радиолокационных пучков в небо. Profiler используется является частью атмосферной радиации МЭ измерения климатических исследований фонда.

Другим инструментом, они используют это доплеровский содарных, которая использует звук вместо радиоволн. Регулярная последовательность высокий сигнал посылается в небо и, как радар, будет отражаться от изменения влажности и температуры. Эта информация поможет исследователям меры ветры, которые при более низких высот в небе, чем Profiler можно измерить.

Наконец, исследователи установят ультразвуковой анемометров на радио башни. Анемометр имеет шесть крошечные микрофоны, и меры, время, необходимое для звуковых импульсов для перемещения из одного микрофона к другому. Помимо измерения скорости, анемометр также помогает определить направление ветра. В совокупности все это оборудование позволит исследователям получить более полное представление о том, как ветер ведет себя на турбины уровень рабочих ветровой.

Улучшение использования возобновляемых источников энергии

Данные, собранные в ходе этого исследования будут использоваться для оценки производительности компьютерных моделей атмосферы вблизи фермы ветра операционной. Эти компьютерные модели, которые обычно используются, чтобы прогнозировать погоду ветровых условий часов и даже дней в будущее. Эта информация может помочь ветровых работать более эффективно и позволяет им лучше интегрироваться власть, которую они производят в электрической сети. Эти модели, как известно, имеют относительно большие ошибки в прогнозировании тяжести и время сильных ветров, в том числе во время грозы порывы ветра в качестве прикрытия проходят через области. Даже относительно небольшие ошибки в прогнозах скорость ветра может привести к большим ошибкам в предсказал выходной мощности ветровых электростанций.

Когда это произойдет, сетки операторов для размещения приток сил, часто за счет отвлечения или отключения других источников энергии. В Тихоокеанском Северо-Западе, что может означать, разлив воды реки над гидроэлектростанций вместо отправки воды через власть производить турбины плотин. Иногда эти диверсии необходимы на любой момент, когда сетка становится перегружены неожиданным ветреную погоду. Если такие порывы могут быть надежно предсказать заранее, мощности операторы могли бы сделать адекватные планы заранее. И когда ветер дует неожиданно останавливается, сетки может испытать быстрый потребность во власти.

компаний Энергия ветра может также использовать улучшенные прогнозы на более разумно выбирать своих сайтов ветровой. Эти компании вкладывают значительные средства в понимании характеристик ветра из своих сайтов, прежде чем нарушать земле, но прогнозирования турбины уровня ветры все еще развивающейся области.

Как результат, два промышленных партнеров сотрудничают с Ньюсом и Берг на свои исследования. 3TIER в Сиэтле, штат Вашингтон, и WindLogics Санкт-Пол, штат Миннесота, как помочь разработчикам ветра определения и оценки потенциальных мест для ветровых электростанций. Они, выступающей в качестве консультантов и внесли свой вклад от того, какие данные будут наиболее полезны при изучении ветра сайтов.

Если данные NEXRAD ветра проверяется данных, собранных в других метеорологического оборудования, следующий шаг в этом исследовании будет подключить NEXRAD данных в рабочих погоды модели. Модель может быть использована для более точного прогнозирования будущего поведения ветра. Использование данных погоды модель выходит за рамки текущего исследования Берг и Ньюсом, но они надеемся, что сможем сделать это в будущем.

Полевые работы для исследования начались в этом месяце и будет продолжаться в течение около девяти месяцев. Это исследование финансируется Управлением Министерства энергетики США по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии ветра и воды энергетической программы и Управления науки Атмосферная радиация Измерение фонда.