Efektivitu větrných elektráren prověří drony

Větrné elektrárny mohou být klíčem k budoucnosti čisté energie na naší planetě. Aby ale tento klíč dokázal otevřít ty správné dveře, je zapotřebí jednotlivé elektrárny optimálně umístit.

Teprve pak mohou velkokapacitní větrné elektrárny podat takový výkon, jaký od nich lidé očekávají. A ve Švýcarsku přišli na nový způsob, jak efektivní umístění zajistit.

Hlavním problémem nevhodně umístěných větrných elektráren je proud nízkorychlostního vzduchu, který se nese jako vlna za listy rotorů. Tento efekt je nepostihnutelný v místě, kde na sebe jednotlivé větrníky nenavazují.

V zásadě tu nevadí, protože nikoho neomezuje. Ale tam, kde je zapotřebí vybudovat více jednotlivých zařízení sestavených do celé farmy, je strategické umístění každé elektrárny základem efektivity celého provozu.

Jediná větrná elektrárna totiž může „rozhodit“ podstatnou část farmy jenom tím, že ostatním zařízením bere silný vítr, který přitom v provozních grafech a testovacích modelech vypadal jako velmi slibný zdroj obnovitelné energie.

Jednotlivé větrné elektrárny jsou pochopitelně z provozního hlediska testovány v aerodynamických tunelech, jenže ty nedokáží podchytit jejich chování v reálném systému umístění. Terén si s proudícím větrem hraje mnohem nápaditěji. Jak tedy vyřešit tento problém?

Nad řešením strávili výzkumníci švýcarského Federálního institutu technologie v Curychu dlouhou dobu, než připadli na velmi jednoduchý a elegantní nápad.

Sestrojili speciální dron „s vysavačem“, který dokáže snímat sílu a směr vzdušného proudění přímo u existující větrné elektrárny. Dron vybavený hubicí s měřicími přístroji může také velmi snadno nalétávat do rozmanitých pozic, a opakovaně přeměřovat sílu větru v reálném uspořádání.

Švýcaři se pustili do práce s kolegy z americké univerzity v Portlandu v Oregonu, kteří se specializují na fluidní dynamiku, aby společně celý přístup dotáhli do konce.

„Nevhodné umístění navazující turbíny může snížit kvůli pomalému větru výkon elektrárny až o 40 %,“ říká Ndaona Chokani. „Výsledná újma jde do milionů. My bychom rádi vyvinuli intenzivní testovací zařízení pro použití v terénu, které by těmto nedostatkům v efektivitě provozu mohlo předcházet,“ dodává.