Los sorprendentes datos de eficiencia de una turbina eólica si se coloca detrás de unas colinas

Si alguien le pide que nombre el lugar ideal para construir una turbina eólica, es probable que su primera respuesta no sea "detrás de una colina". Sin embargo, investigadores de la Universidad de Twente han descubierto que, en algunos casos, las turbinas eólicas pueden producir más energía en esa posición que en un paisaje amplio y abierto.

En un artículo publicado en la principal revista científica Renewable Energy, el Dr. Luoqin Liu y el Dr. Richard Stevens (Facultad de Ciencia y Tecnología) muestran en una serie de simulaciones que las turbinas eólicas detrás de las colinas pueden generar hasta un 24% más de energía.

Para estudiar la influencia del terreno complejo en la producción de energía de las turbinas eólicas, el Dr. Liu realizó simulaciones basadas en una turbina de 90 metros de altura con palas de 63 metros. En la imagen, la turbina eólica se coloca a 756 metros detrás de una colina que tiene 90 metros de altura. El aumento de la producción es el resultado de dos efectos.

“La velocidad del viento inmediatamente detrás de la colina es más lenta, lo que crea un área de baja presión. Esta zona de baja presión aspira aire desde arriba, donde el viento es mucho más fuerte que cerca del suelo. Esto significa que una turbina eólica no necesita ser más alta para aprovechar los fuertes vientos en altitudes más altas”, explica Stevens.

DIRECCIÓN DEL VIENTO

“Además, el viento sobre la colina sopla en una dirección diferente al viento cerca del suelo. Esto hace que el aire que se mueve lentamente se desvíe de la turbina eólica (ver imagen), dejando la turbina detrás de la colina para beneficiarse de la fuerte corriente”, dice Stevens. Estos efectos combinados hacen que el aerogenerador produzca hasta un 24% más de energía que en las mismas condiciones sin la colina.

Estos hallazgos no significan que los desarrolladores deban comenzar a colocar inmediatamente todas las turbinas eólicas detrás de las colinas. Las simulaciones también muestran que el flujo del viento detrás de una colina es mucho más turbulento, lo que provoca un desgaste adicional. Queda por ver si el rendimiento adicional superará el costo de cualquier daño adicional. "Para esta situación particular, con una sola colina, la producción de energía es mayor, pero el terreno de la vida real es mucho más complejo", señala Stevens.

El Dr. Liu y el Dr. Stevens del Departamento de Física de Fluidos de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la Universidad de Twente están estudiando el funcionamiento de turbinas eólicas en terrenos complejos. “Muchas simulaciones de turbinas eólicas analizan las condiciones asociadas con paisajes planos, como prados abiertos grandes o en el mar. El terreno complejo y montañoso es más difícil de simular”, dice Stevens.

Publicaron su artículo titulado ' ' Efectos de la estabilidad atmosférica en el rendimiento de una turbina eólica ubicada detrás de una colina tridimensional ' en la revista científica Renewable Energy .