La ricerca finanziata dalla New National Science Foundation e dal Department of Energy evidenzia una conseguenza precedentemente inesplorata della proliferazione globale degli impianti di energia eolica:un effetto di scia dagli impianti sopravento che può ridurre la produzione di energia dei loro vicini sottovento.
In collaborazione con il Laboratorio Nazionale Energie Rinnovabili (NREL), facoltà dell'Università del Colorado Boulder (CU) e dell'Università di Denver (DU) hanno sviluppato il documento, "Costi e conseguenze degli effetti di scia delle turbine eoliche derivanti dallo sviluppo non coordinato dell'energia eolica, "che appare in Energia della natura . Lo studio utilizza la modellazione atmosferica insieme all'analisi economica e legale per dimostrare che gli effetti di scia degli impianti eolici, che si verificano quando gruppi di turbine riducono la velocità del vento per miglia dietro di loro, sono misurabili e prevedibili.
"Questo lavoro sostiene una distribuzione più ponderata dell'energia eolica, " ha detto Julie Lundquist, ricercatore presso CU e autore principale dello studio. Lundquist, che lavora con il National Wind Technology Center di NREL, è professore associato presso il Dipartimento di scienze atmosferiche e oceaniche della CU Boulder e membro del CU/NREL Renewable and Sustainable Energy Institute. Il documento è co-autore di K. K. DuVivier del Denver Sturm College of Law di DU, così come Daniel Kaffine e Jessica Tomaszewski di CU.
È stato osservato che le scie degli impianti eolici si estendono fino a 25 miglia. Dei 994 impianti eolici individuali negli Stati Uniti nel 2016, quasi il 90% si trova entro 25 miglia da un altro impianto eolico, tutto ciò potrebbe sperimentare effetti di scia.
"Proprio come gli utenti dell'acqua a monte possono consapevolmente o inconsapevolmente imporre costi aggiuntivi a valle, lo stesso effetto è in gioco qui, " disse Kaffine, un professore nel Dipartimento di Economia della CU Boulder. La ricerca mostra che gli effetti di scia non minano l'energia eolica perché sono prevedibili e si verificano solo in condizioni atmosferiche specifiche.
"Oltre a sottolineare il valore dell'ubicazione dei parchi eolici attentamente pianificata, in particolare mentre gli Stati Uniti si imbarcano nello spiegamento dell'eolico offshore su larga scala, questo tipo di ricerca innovativa esemplifica ciò che rende NREL un leader nella trasformazione di tecnologie e sistemi energetici globali, " ha detto Johney Green, direttore del laboratorio associato per le scienze dell'ingegneria meccanica e termica presso NREL.
I maggiori effetti di scia si sono verificati quando i venti erano in una direzione specifica e di notte quando le temperature si sono raffreddate. Gli effetti di scia più gravi si verificano solo meno del 4% del tempo per gli impianti eolici simulati in questo studio, indicando che le perdite di scia possono essere anticipate e gestite. Le simulazioni al computer hanno permesso ai ricercatori di quantificare la perdita di generazione eolica. Per il mese studiato, la produzione di energia è diminuita dell'8% nell'impianto sottovento quando il sito sopravento faceva parte della simulazione.
Tom Baerwald, direttore del programma per il programma Dynamics of Coupled Natural and Human Systems della National Science Foundation, ha affermato che il progetto esplora i collegamenti tra le questioni economiche e legali ei processi geofisici nella produzione di energia eolica. "Questi risultati migliorano la nostra comprensione di queste interazioni e forniscono una guida per lo sviluppo di successo delle energie rinnovabili per il futuro".
