Полевые исследования показывают, что обледенение может стоить ветряным турбинам до 80% производства электроэнергии

Лопасти ветряных турбин, вращающиеся в холодных влажных условиях, могут собирать лед толщиной почти в фут на концах своих лопастей шириной в ярд.


Это нарушает аэродинамику лопастей. Это нарушает баланс всей турбины. И это может нарушить производство энергии до 80 процентов, согласно недавно опубликованному полевому исследованию, проведенному Хуи Ху, профессором аэрокосмической техники Университета штата Айова Мартина К. Джишке и директором университетского факультета физики обледенения самолетов и защиты от обледенения. Технологическая лаборатория.

Ху проводил лабораторные исследования обледенения лопаток турбин около 10 лет, в том числе проводил эксперименты в уникальном исследовательском туннеле ISU по обледенению. Большая часть этой работы была поддержана грантами Энергетического центра Айовы и Национального научного фонда.

«Но у нас всегда есть вопросы о том, отражает ли то, что мы делаем в лаборатории, то, что происходит в полевых условиях», – сказал Ху. «Что происходит с поверхностями лопастей больших ветряных турбин промышленного масштаба?»

Все мы знаем одну вещь, которая недавно произошла в этой области. Энергия ветра и другие источники энергии замерзли и вышли из строя в Техасе во время зимнего шторма в прошлом месяце.

Поиск полевого сайта

Ху хотел количественно оценить, что происходит на ветряных электростанциях в зимнюю погоду, и поэтому несколько лет назад начал организовывать полевые исследования. Но это оказалось сложнее, чем он ожидал. Даже в Айове, где около 5100 ветряных турбин производят более 40% электроэнергии штата (по данным Ассоциации энергетической информации США), ему не дали доступа к турбинам. Энергетические компании обычно не хотят, чтобы данные о характеристиках их турбин публиковались.

Поэтому Ху, который установил связи с исследователями из Школы возобновляемых источников энергии при Северо-Китайском университете электроэнергетики в Пекине в рамках программы международного исследовательского опыта для студентов, финансируемой Национальным научным фондом, спросил, будут ли китайские ветряные фермы сотрудничать.

Операторы ветряной электростанции с 34 турбинами и мощностью 50 мегаватт на вершине горного хребта в восточном Китае согласились на полевое исследование в январе 2019 года. Ху сказал, что большинство турбин вырабатывают 1,5 мегаватта электроэнергии и очень похожи на турбины коммунального масштаба, которые работают в США.