Una nueva investigación de Cornell muestra cómo hacer que los parques eólicos marinos sean más eficientes frente a la rápida expansión inminente, información crucial ya que el Departamento del Interior de los EE. UU. firmó los planes de la Casa Blanca para arrendar aguas federales para varios conjuntos gigantes de aerogeneradores a lo largo de las aguas del este. Costa.
Esta investigación aparece en la edición del 20 de octubre de la revista Joule.
«La ampliación masiva de las implementaciones de turbinas eólicas en alta mar es fundamental para lograr los objetivos mundiales y nacionales de descarbonizar el suministro de electricidad», dijo Sara C. Pryor, profesora de Ciencias de la Tierra y Atmosféricas, un departamento compartido por la Facultad de Ciencias Agrícolas y de la Vida, y la Colegio de Ingenieria.
«El excelente recurso eólico y la proximidad a los grandes mercados a lo largo de la costa este significan que es el foco de la primera fase de los proyectos eólicos marinos de Estados Unidos, donde miles de aerogeneradores físicamente más grandes y de mayor capacidad se desplegarán en grandes áreas (alrededor de 1,7 millones acres de agua, combinados) a una escala sin precedentes «, dijo Pryor.
El 13 de octubre, la secretaria del Interior, Deb Haaland, anunció el camino a seguir para los acuerdos de arrendamiento de energía eólica marina para cumplir con el objetivo anunciado por la Casa Blanca de desplegar 30 gigavatios, suficientes para alimentar 90 millones de hogares, de energía eólica marina de la costa este para 2030.
A nivel del estado de Nueva York, ahora hay cinco proyectos eólicos marinos en desarrollo activo, según la Autoridad de Investigación y Desarrollo de Energía del Estado de Nueva York (NYSERDA). El estado tiene una meta costa afuera de 9,000 megavatios para 2035. Los proyectos costa afuera actuales suman alrededor de 4,300 megavatios, suficiente para alimentar aproximadamente 2 millones de hogares.
Si bien la próxima expansión federal rápida de las implementaciones de turbinas en alta mar brinda la oportunidad de reducir el cambio climático inducido por el hombre, dijo Pryor, presenta desafíos sobre cómo ubicar de manera óptima las turbinas en alta mar para lograr de manera eficiente los objetivos de generación de electricidad.
Las condiciones de baja turbulencia sobre el agua, más las ubicaciones y el tamaño de las áreas de arrendamiento subastadas por la Oficina de Administración de Energía Oceánica del Departamento del Interior, significan que los parques eólicos individuales experimentarán la estela del otro (flujo de aire perturbado), incluso cuando los conjuntos de turbinas tengan 15 a 50 millas de distancia. Por lo tanto, las turbinas eólicas pueden fatigarse antes y un grupo de turbinas puede experimentar hasta un 30% menos de producción de energía debido a los efectos de la estela, según el nuevo documento.
Las simulaciones de Pryor pueden ayudar a optimizar el espacio de las turbinas en estas áreas y ayudar a los planes para futuras implementaciones.
Las tendencias de la industria se están moviendo hacia grandes turbinas eólicas desplegadas en áreas más grandes. En Europa, por ejemplo, los parques eólicos han aumentado su capacidad de 321 megavatios a 621 megavatios entre 2010 y 2019. El Proyecto Hornsea, un proyecto reciente frente a la costa este del Reino Unido, comprende muchas más turbinas eólicas y puede producir 1,2 gigavatios. de energía eléctrica.
«Estas tendencias de la industria están provocando una mayor probabilidad de grandes pérdidas de estela [de energía] dentro de los parques eólicos individuales y una mayor probabilidad de interacciones de estela», dijo Pryor. «Una mejor comprensión de la estela de turbinas eólicas y parques eólicos es esencial para garantizar que las inversiones financieras en energía eólica marina alcancen los objetivos de generación de electricidad y lo hagan al menor costo posible».
Los científicos señalan que EE. UU. Permanece muy por debajo de su potencial de energía eólica. Todo Estados Unidos utiliza más de 4,146 teravatios de electricidad al año, según la Administración de Información de Energía de EE. UU. Pryor dijo que los recursos eólicos marinos en los Estados Unidos podrían generar potencialmente más de 7.000 teravatios hora por año, con la posibilidad de que la generación de electricidad supere la demanda.
