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La atmósfera “inestable” puede afectar diseño del parque eólico

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El viento costero puede ser más potente, con todo más turbulento, en los Estados Unidos del noreste que en el mar Báltico y el Mar del Norte, la universidad de los investigadores de Delaware (UD) dice. Los hallazgos podrían tener implicaciones para el diseño costero del parque eólico en los E.E.U.U., incluyendo la evaluación de cuánta energía eólica puede ser producida, qué tipo de turbinas debe ser utilizado, cuántas turbinas deben ser instalados, y el espaciamiento entre cada uno.

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“Nuestro estudio encontró que las condiciones del viento en el viento del cabo [de la costa del Martha's Vineyard, Massachusetts] son inestables entre el 40% y el 80% del tiempo, dependiendo de la estación y de la hora,” dice al investigador Cristina Archer, profesor adjunto de la ventaja en la universidad de universidad de la tierra, del océano y del ambiente. Los datos de parques eólicos costeros europeos muestran que las condiciones atmosféricas son predominante neutral-significado ni demasiado ventoso ni también aún-con las condiciones inestables el 20% de ocurrencia del viento del tiempo.

Los datos de parques eólicos costeros europeos muestran las condiciones inestables del viento que ocurren el solamente 20% del tiempo. Crédito de imagen: Universidad de Delaware.

Los datos de parques eólicos costeros europeos muestran las condiciones inestables del viento que ocurren el solamente 20% del tiempo. Crédito de imagen: Universidad de Delaware.

Ningunas medidas existen del viento y de la turbulencia alrededor de las cuchillas del rotor de una turbina de viento costero en el océano en los E.E.U.U. porque no se ha construido ningunos. (El primer parque eólico costero de los E.E.U.U. está actualmente bajo construcción en el Block Island, de la costa de Rhode Island.) En lugar, los datos eran estimados basados en cualquier simulaciones numéricas o usar datos disponibles de la boya para deducir cuáles serían las condiciones en la altura de las cuchillas del rotor de turbina de viento.

Sin embargo, los datos del viento recogidos en la torre científica de los datos del viento del cabo en 2003-09, vía los sensores colocados aproximadamente 65 pies, 131 pies y 196 pies de alto, mostraron que las condiciones atmosféricas de la región son generalmente inestables. En 2013 y 2014, el equipo de investigación de Delaware abrió la investigación en un esfuerzo para validar los hallazgos de la torre del viento del cabo con sus propias medidas.

Los investigadores volaron un avión sobre y alrededor de la torre del viento del cabo 19 veces durante dos veranos y midieron el viento, la temperatura, y la humedad durante diversas condiciones meteorológicas. También instalaron los nuevos sensores del viento y de la onda en la plataforma del viento del cabo.

“Conseguimos el mismo mensaje si miremos la turbulencia de los vuelos o de los anemómetros acústicos en la torre, o si consideramos los datos de la velocidad del viento solamente. La atmósfera marina es más probable ser inestable que neutral,” Archer dice.

Según Archer, la ventaja de estas condiciones turbulentas es que, en el nivel de las turbinas, los “topetones” traen el viento abajo de la atmósfera superior, donde está típicamente más ventosa. Esto significa energía eólica adicional, pero que el poder adicional puede venir en un coste que incluya más tensión en las cuchillas de turbinas.

Archer dice que los hallazgos podrían tener implicaciones para cómo otros parques eólicos costeros en la región deben ser diseñados. La turbulencia creciente podía potencialmente afectar la selección y el espaciamiento de la turbina. Sin embargo, los estándares de la fabricación de la turbina de viento se basan en la suposición de la estabilidad neutral, ella dice.

Según los investigadores, el estudio adicional es necesario determinar si el fenómeno está localizado a Cape Cod, puesto que las instalaciones del viento costero en la costa este se planean para Maryland, New Jersey y Massachusetts.