Att lära ut “egoistiska” vindkraftverk att dela kan öka produktiviteten

Exakt hur mycket energi som vinnas beror på faktorer som gårdens layout och platsens vindförhållanden. Men när den testades på en kommersiell gård i Indien ökade algoritmen energiuttaget med mellan 1 och 3 procent, beroende på vindhastigheten, vilket skulle motsvara driva 3 miljoner hem om programvaran skulle ha distribuerats över världens befintliga gårdar, uppskattar studiens författare.

Och att nå den punkten är inte så långsökt som det kan låta. En av fördelarna med metoden är dess potential för skalbarhet i verkligheten. “Vanligtvis för att öka produktionsenheten behöver du antingen sätta in en större rotor eller en kraftfullare generator, eller så måste du byta en del av hårdvaran”, säger Xavi Vives, en kontrollingenjör på vindturbintillverkaren Siemens Gamesa. (Vives var inte involverad i studien, även om Siemens Gamesas personal var en del av forskningen.) “Men det här är ren mjukvara, så det är mycket lovande till en mycket låg kostnad.”

För Varun Sivaram, en av studiens medförfattare, som då tjänstgjorde som teknisk chef vid Förnya kraften, Indiens ledande företag för förnybar energi, var det också viktigt att testa tekniken i Indien. “Jag ville hitta ett sätt att översätta en teknologi från labbskalan till ett verkligt experiment. Och jag ville också göra det i en tillväxtekonomi eftersom det är där det verkliga behovet finns av rena energilösningar – i dessa tillväxtekonomier där energiefterfrågan växer”, säger han.

Förutom att höja kraftuttaget från turbiner, kan algoritmen också hjälpa vindkraftsparker genom att förlänga livslängden på turbiner och minska slitaget som kan minska deras produktion över tid. “Jag tror att den viktigaste slutsatsen från deras studie är att om du kan jämna ut lasterna, om du faktiskt kan låta mer vind passera till efterföljande turbiner, kommer du att minska slitaget på den första turbinen”, säger Mark Z. Jacobson, professor i civil- och miljöteknik vid Stanford University. Vives håller med: “Ju högre turbulens, desto högre slitage … om du kan minska eller styra bort vågen, ger du också mer slack åt turbinerna så att de kan fungera längre.”

Även om studien har visat lovande, tror Jacobson att ytterligare experiment behövs innan programvaran kan rullas ut, eftersom de första testerna fokuserade på en uppsättning som involverade tre turbiner under specifika förhållanden. I verkligheten finns det oändliga potentiella konfigurationer av turbiner, vindhastigheter och topografier, förklarar han. “Jag tror att de måste testa mer komplexa konfigurationer och försöka komma på allmänna regler som är tillämpliga oavsett konfiguration”, säger han. “Du vill inte försöka optimera varje enskild turbin och gård.”

När vindenergin skalas upp tror Sivaram att algoritmer som denna kommer att behövas för att generera så mycket el som möjligt. Idealiska landplatser för vindkraftsparker kräver specifika omständigheter – platser med riktigt snabba vindhastigheter och gott om mark för att placera turbiner långt ifrån varandra. Framtiden kommer sannolikt att se turbiner placeras nära varandra när marken blir mindre tillgänglig.

Leave a Comment

Your email address will not be published.