Ingenjörer från Iowa State University genomför en studie för att fastställa hur kullar och närliggande vindkraftverk påverkar vindenergiproduktionen. Studien stöds av ett anslag på 400 000 USD från det amerikanska energidepartementet och förväntas vara klar om två år.

Ingenjörerna kommer att använda datormodeller för att simulera vindflödet över kullar och runt vindkraftverk. De kommer också att samla in data från vindkraftverk i Iowa för att validera sina modeller. Resultaten av studien kommer att hjälpa vindkraftsutvecklare att placera turbiner på platser där de kan producera mest energi.

"Vindenergi är en ren och förnybar energikälla, men det kan vara svårt att förutsäga hur mycket energi en vindkraftspark kommer att producera", säger Yongtao Guan, docent i maskinteknik vid Iowa State och huvudutredare för projektet. "Vår studie kommer att hjälpa vindkraftsutvecklare att fatta bättre beslut om var de ska placera turbiner och hur man designar vindkraftsparker."

Studien är ett samarbete mellan Iowa State och National Renewable Energy Laboratory. Guan arbetar med John Schroeder, senior forskningsingenjör vid NREL, och andra forskare från båda institutionerna.

Ingenjörerna kommer att använda en mängd olika datormodeller för att simulera vindflödet över kullar och runt vindkraftverk. Dessa modeller kommer att innehålla simuleringar av atmosfärens gränsskikt, som är det skikt av atmosfären som är närmast marken och påverkas av friktion från marken. Modellerna kommer också att innehålla simuleringar av vindflödet runt turbiner, vilket kan skapa turbulens som påverkar prestanda hos andra turbiner.

Ingenjörerna kommer också att samla in data från vindkraftverk i Iowa för att validera sina modeller. Dessa data kommer att innehålla mätningar av vindhastighet, vindriktning och effekt. Ingenjörerna kommer att använda dessa data för att jämföra sina modellers förutsägelser med vindkraftverkens faktiska prestanda.

Resultaten av studien kommer att hjälpa vindkraftsutvecklare att placera turbiner på platser där de kan producera mest energi. Resultaten kommer också att hjälpa vindkraftsutvecklare att designa vindkraftsparker som är mer effektiva och mindre benägna att påverkas av turbulens.

"Vindenergi är en lovande källa till förnybar energi, men det finns fortfarande vissa utmaningar som måste övervinnas", sa Guan. "Vår studie kommer att hjälpa till att ta itu med några av dessa utmaningar och göra vindenergi till ett mer genomförbart alternativ för elproduktion."