Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Rozmieszczenie turbin i wielkość farmy wiatrowej decydują o jej wydajności

Recommended Posts

Zoptymalizowanie ustawienia turbin na farmie wiatrowej może znakomicie zwiększyć ilość produkowanej energii, jednak korzyści takie zauważymy w farmach nie przekraczających określonej wielkości, wynika z badań przeprowadzonych przez naukowców z Carnegie Institution for Science.

Nie od dzisiaj wiadomo, że wydajność turbin na farmach może być znacząco mniejsza niż pojedynczych turbin. Wydajność małych farm wiatrowych może wynosić ponad 10 W/m2, to przy wielkich instalacjach spada ona do 1 W/m2. Wynika to z faktu, że turbiny zmniejszają energię wiatru, który przez nie przechodzi. Ponadto wprowadzają też turbulencje, przez które kolejne turbiny w szeregu produkują mniej energii. To już wiadomo, jednak dotychczas nie badano, co kontroluje te zjawiska, mówi autor badań, Enrico Antonioni.On i Ken Caldeira wykorzystali modele dynamiki płynów do zbadania przepływu powietrza w okolicy turbin.

Najpierw przyjrzeli się indywidualnym turbinom. Później zaś symulowali pracę małych farm. Stwierdzili, że zmniejszenie zagęszczenia turbin na małej farmie, zwiększa wydajność pojedynczej turbiny. Okazało się jednak, że niezwykle ważne jest rozkład przestrzenny turbin. Ustawienie ich w szeregu lub naprzemiennie w stronę wiatru zwiększa moc wyjściową nawet o 56% w porównaniu z ustawieniem ich w kolumnie. Przy optymalnym ustawieniu turbin można wyprodukować 10, 20, a nawet 30 procent energii więcej, gdyż można zredukować interakcje pomiędzy turbinami, wyjaśnia Antonini.

Zyski z odpowiedniego rozmieszczenia turbin znikały jednak w miarę rozrastania się farm. Uczeni wykorzystali więc symulacje meteorologiczne dotyczące prędkości wiatru, by sprawdzić, dlaczego tak się dzieje. W niewielkich farmach przyczyną spadku wydajności turbin są turbulencje wywoływane przez turbiny sąsiednie. Temu zjawisku można zaradzić. Natomiast w dużych instalacjach prędkość wiatru jest obniżana przez zwiększony opór aerodynamiczny w całym regionie.
Co więcej, okazało się, że zaburzenia powodowane przez wielkie farmy wiatrowe mogą rozciągać się na przestrzeni dziesiątków kilometrów, negatywnie wpływając na inne farmy.

Generalnie rzecz biorąc, odpowiednie ustawienie turbin przestawało przynosić korzyści, gdy farma rozciągała się na ponad 30 kilometrów. Jednak, co interesujące, sporo zależało od... szerokości geograficznej. Farmy umieszczone dalej od równika mogły być większe zanim ich wydajność spadała. Było to związane z działaniem siły Coriolisa i jej wpływem na wiatr.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      ChatGPT od kilku miesięcy jest używany w codziennej pracy przez wiele osób i wciąż budzi skrajne emocje. Jedni podchodzą do niego entuzjastycznie, mówiąc o olbrzymiej pomocy, jaką udziela podczas tworzenia różnego rodzaju treści, inni obawiają się, że ta i podobne technologie odbiorą pracę wielu ludziom. Dwoje doktorantów ekonomii z MIT poinformowało na łamach Science o wynikach eksperymentu, w ramach którego sprawdzali, jak ChatGPT wpływa na tempo i jakość wykonywanej pracy.
      Shakked Noy i Whitney Zhang poprosili o pomoc 453 marketingowców, analityków danych oraz innych profesjonalistów, którzy ukończyli koledż. Ich zadaniem było napisanie dwóch tekstów, jakich tworzenie jest częścią ich pracy zawodowej – relacji prasowej, raportu czy analizy. Połowa z badanych mogła przy drugim z zadań skorzystać z ChataGPT. Teksty były następnie oceniane przez innych profesjonalistów pracujących w tych samych zawodach. Każdy tekst oceniały 3 osoby, nadając mu od 1 do 7 punktów.
      Okazało się, że osoby, które używały ChataGPT kończyły postawione przed nimi zadanie o 40% szybciej, a ich prace były średnio o 18% lepiej oceniane, niż osób, które z Chata nie korzystały. Ci, którzy już potrafili tworzyć wysokiej jakości treści, dzięki ChatowiGPT tworzyli je szybciej. Z kolei główną korzyścią dla słabszych pracowników było poprawienie jakości ich pracy.
      ChatGPT jest bardzo dobry w tworzeniu tego typu treści, więc użycie go do zautomatyzowania pracy zaoszczędza sporo czasu. Jasnym jest, że to bardzo użyteczne narzędzie w pracy biurowej, będzie ono miało olbrzymi wpływ na strukturę zatrudnienia, mówi Noy.
      Oceniający teksty nie sprawdzali jednak, czy ich treść jest prawdziwa. A warto podkreślić, że odpowiedzi generowane przez ChatGPT i inne podobne modele często są mało wiarygodne. Modele te są bowiem bardzo dobre w przekonującym prezentowaniu fałszywych informacji jako prawdziwe. Przypomnijmy, że w ubiegłym miesiącu sąd w Nowym Jorku nałożył grzywnę na firmę prawniczą, która użyła ChataGPT do sporządzenia opinii prawnej pełnej fałszywych cytatów z rzekomych wyroków sądowych. Co więcej, prawnicy byli tak pewni, że algorytm dobrze wykonał zadanie, iż upierali się, że cytaty są prawdziwe. Postęp technologiczny jest powszechny i nie ma niczego niewłaściwego w używaniu narzędzi sztucznej inteligencji. Jednak istniejące zasady nakazują prawnikom upewnienie się, że treści składanych przez nich dokumentów są prawdziwe, stwierdził sędzia Kevin Castel.
      O ile zatem  narzędzia takie jak ChatGPT mogą usprawnić pisanie tekstów czy podnieść ich jakość, to człowiek musi sprawdzić, czy w tekście zawarte zostały prawdziwe informacje.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pozycjonowanie to szereg działań, które na celu mają zwiększenie widoczności strony www lub sklepu e-commerce w organicznych wynikach wyszukiwania. W dzisiejszym, cyfrowym świecie, gdzie miliony stron konkurują o uwagę użytkowników, efektywne SEO jest niezbędne. W naszym artykule omówimy kluczowe czynniki wpływające na SEO, w tym kwestie dotyczące wydajności strony, na przykład metrykę Contentful Paint (FCP) i inne.
      Zapraszamy do zapoznania się z artykułem -agencja SEO/SEM 1stplace.pl.
      Pozycjonowanie stron i sklepów e-commerce
      Jak już wspominaliśmy powyżej, pozycjonowanie ma na celu poprawę widoczności strony w organicznych wynikach wyszukiwania. Wyższa pozycja w Google oznacza większą widoczność, więcej ruchu na stronie, a tym samym potencjalnie większe zyski.
      Pomimo że podstawy pozycjonowania mogą wydawać się proste, cały proces wymaga specjalistycznej wiedzy i ciągłego monitorowania zmieniających się algorytmów wyszukiwarek. Właśnie dlatego, wiele firm decyduje się na skorzystanie z usług agencji e-marketingowej.
      Agencje e-marketingowe, specjalizujące się w SEO, dysponują niezbędnym doświadczeniem i narzędziami do skutecznego pozycjonowania strony. Specjaliści opracują kompleksową strategię, obejmującą optymalizację on-site i off-site, przeprowadzają analizę słów kluczowych, przygotują treści. Skorzystanie z usług profesjonalnej agencji może przynieść wiele korzyści Twojej firmie.
      Pozycjonowanie - działania on-site i off-site
      Pozycjonowanie stron to proces, który obejmuje wiele różnych elementów i strategii. Zrozumienie, jak te elementy współgrają ze sobą, jest kluczowe dla uzyskania satysfakcjonujących efektów.
      W procesie SEO mówimy o działaniach on-site i off-site.
      On-page SEO
      Działania on-page dotyczą prac przeprowadzanych bezpośrednio na stronie www. Są to elementy, które możesz kontrolować i optymalizować.
      Zawartość: Google ceni unikalne, świeże i wartościowe treści, które są użyteczne dla użytkowników. Treści powinny być napisane w jasny i zrozumiały sposób, z użyciem odpowiednich słów kluczowych. Słowa kluczowe: Słowa kluczowe to ważny element pozycjonowania. Muszą być odpowiednio dobrane i używane w treści, metatagach i URLach. Dzięki temu zarówno roboty Google, jak i użytkownicy,  zrozumieją tematykę strony. Meta tagi: Meta tagi, takie jak meta tytuł i opis meta, pomagają wyszukiwarkom (i użytkownikom), zrozumieć, co znajduje się na stronie. Meta dane powinny być unikalne dla każdej podstrony i zawierać odpowiednie słowa kluczowe. URL: Struktura URL powinna być jasna, zawierać słowa kluczowe, które pomagają zrozumieć, co znajduje się na danej podstronie. Szybkość ładowania strony: Wolno ładujące się strony mogą zniechęcić użytkowników, co poskutkuje wyższym współczynnikiem odrzuceń. Dlatego ważne jest, aby strona ładowała się szybko. Optymalizacja pod kątem urządzeń mobilnych: Liczba użytkowników korzystających z internetu za pomocą telefonów i tabletów wciąż wzrasta. Właśnie dlatego, optymalizacja strony pod kątem urządzeń mobilnych jest niezbędna. Strona powinna być responsywna, czyli dostosowywać swój wygląd i funkcje do rozmiaru ekranu urządzenia, na którym jest wyświetlana. Linki wewnętrzne: Linki prowadzące do różnych podstron w obrębie Twojej witryny pomagają w nawigacji, zwiększają crawl budget. Off-page SEO
      Czynniki off-page odnoszą się do działań poza stroną. Jest to przede wszystkim linkowanie zewnętrzne. Backlinki, czyli linki z innych stron, prowadzące na Twoją witrynę, mogą znacznie poprawić pozycję strony. Google traktuje wartościowe odnośniki, jak głosy oddane na Twoją witrynę.
      Czynniki wydajności strony www
      Wydajność strony internetowej odnosi się do prędkości i płynności działania. Jest to kluczowa kwestia, wpływająca na wrażenia użytkowników, jak i na wyniki pozycjonowania.
      First Contentful Paint (FCP) znaczenie i optymalizacja
      First Contentful Paint (https://1stplace.pl/blog/first-contentful-paint-fcp-czym-jest-dlaczego-jest-wazny/) to metryka, która mierzy czas od rozpoczęcia ładowania strony do momentu, gdy pierwszy element (np. obrazek, tekst), jest renderowany na ekranie. Jest to kluczowy wskaźnik, stanowiący sygnał dla użytkownika, że strona się ładuje.
      Wysokie wartości FCP mogą sugerować, że użytkownik przez dłuższy czas widzi pusty ekran. Może to prowadzić do frustracji i potencjalnie zniechęcić odwiedzającego do dalszego korzystania ze strony. Optymalizacja FCP jest więc niezbędna dla dobrej wydajności strony.
      Inne czynniki wydajności strony www
      Oprócz FCP istnieją inne metryki wydajności, które są ważne dla doświadczenia użytkownika i mogą wpływać na pozycjonowanie strony. Poniżej omawiamy metryki Core Web Vitals.
      Largest Contentful Paint (LCP): Metryka mierzy czas ładowania największego elementu widocznego na stronie (grafiki, treści, video). Wysokie wartości LCP wskazują na problemy z wydajnością, które mogą wpływać na satysfakcję użytkownika. First Input Delay (FID): FID mierzy czas od momentu interakcji użytkownika ze stroną (np. kliknięcie przycisku), do momentu odpowiedzi na tę akcję. Wysoki FID może być frustrujący dla użytkowników, którzy oczekują natychmiastowej reakcji na swoje działania. Cumulative Layout Shift (CLS): CLS odnosi się do przesunięć elementów strony. Niezwiązane z intencją użytkownika przesunięcia elementów mogą być irytujące, prowadzić do przypadkowych kliknięć, a w konsekwencji do opuszczenia strony. Pamiętaj, że wszystkie te metryki są ściśle powiązane z doświadczeniem użytkownika. Im szybciej strona ładuje się i reaguje na interakcje, tym lepsze wrażenie robi na użytkownikach, co z kolei wpływa na SEO.
      Optymalizacja metryk wydajności
      Optymalizacja wymienionych metryk wydajności jest bardzo istotna. Pierwszym krokiem powinno być znalezienie i zrozumienie przyczyny problemów z wydajnością. Kolejny krok to podjęcie odpowiednich działań. Oto kilka strategii, które mogą pomóc:
      Optymalizacja obrazów: Duże, ciężkie obrazy mogą spowolnić ładowanie strony. Warto kompresować obrazy, używać formatów obrazów nowej generacji, takich jak WebP, zastosować technikę ładowania leniwego (lazy loading). Optymalizacja kodu: Usuwanie niepotrzebnego kodu, optymalizacja plików CSS i JavaScript oraz optymalizacja porządku ładowania zasobów mogą przyspieszyć ładowanie strony. Unikanie dużej ilości reklam: Zbyt wiele reklam na stronie może spowolnić jej ładowanie i wpływać na metryki, takie jak CLS. Optymalizacja serwera: Wysokiej jakości, zaufany serwer to kolejny krok do sprawnie działającej witryny. Narzędzia do pomiaru wydajności strony
      Istnieje wiele narzędzi, które pomagają mierzyć wydajność strony. Są to:
      Google PageSpeed Insights to narzędzie od Google, które analizuje wydajność strony i daje sugestie dotyczące optymalizacji. Lighthouse to otwarte narzędzie do testowania wydajności, dostępności i innych aspektów stron internetowych. WebPageTest to kolejne popularne narzędzie, które pozwala na szczegółową analizę wydajności strony. Podsumowanie
      Pozycjonowanie stron jest skomplikowanym procesem, który obejmuje wiele czynników. Działania on-page, off-page, wydajność strony, np. FCP, wszystko to ma wpływ na to, jak strona oceniana jest przez roboty i przez użytkowników.
      Pamiętaj, że SEO to proces ciągły. Wymaga regularnego monitorowania i optymalizacji, aby strona pozostała konkurencyjna. Korzystanie z narzędzi do mierzenia wydajności strony może pomóc w zrozumieniu, jak strona działa i jakie elementy wymagają poprawy.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Amerykańscy naukowcy wykorzystali druk 3D do stworzenia nowego superstopu, który może pomóc w generowaniu większej ilości energii elektrycznej przy jednoczesnym zmniejszeniu emisji gazów cieplarnianych. Nowy materiał może przydać się też w przemyśle lotniczym, kosmicznym i samochodowym, a jego opracowanie to wskazówka, gdzie należy szukać nowej klasy nadstopów o bardzo pożądanych właściwościach.
      Wykazaliśmy, że nasz materiał łączy niedostępne dotychczas cechy jak wysoka wytrzymałość, niska waga oraz odporność na wysokie temperatury, mówi Andrew Kustas z Sandia National Laboratories. Nowy materiał powstał we współpracy z Ames National Laboratory, Iowa State University i Bruker Corp.
      Większość używanej energii elektrycznej wytwarzana jest w tradycyjnych elektrowniach wykorzystujących paliwa kopalne, bądź w elektrowniach atomowych. Oba te typy zakładów produkcyjnych wykorzystują ciepło, za pomocą którego obracane są turbiny wytwarzające elektryczność. Jednym z czynników ograniczających wydajność elektrowni jest wytrzymałość turbin na temperaturę.
      Jeśli turbina może pracować przy wyższych temperaturach, większa część energii jest przekształcana na elektryczność, a zatem zmniejsza się ilość cepła odpadowego. Mniej energii jest marnowana, zatem cały proces jest bardziej wydajny, a wytworzenie tej samej ilości prądu wiąże się z mniejszą emisją gazów cieplarnianych.
      Przeprowadzone w Sandia Labs eksperymenty wykazały, że nowy stop składający się z 42% z aluminium, 25% tytanu, 13% niobu, 8% cyrkonu, 8% molibdenu i 4% tantalu jest w temperaturze 800 stopni Celsjusza znacznie bardziej wytrzymały niż wiele innych stopów, w tym takich, wykorzystywanych do produkcji turbin. Jakby tego było mało, po schłodzeniu do temperatury pokojowej jego wytrzymałość jest nadal większa niż innych stopów.
      Materiał taki może przydać się nie tylko w przemyśle produkcji energii. Lekkie wytrzymałe na temperaturę materiały są poszukiwane też przez przemysł lotniczy i samochodowy. Jego powstanie to również krok naprzód w produkcji stopów, gdyż żadna z jego części składowych nie stanowi więcej niż 50% stopu. Dla porównania, stal to około 98% żelaza i nieco węgla. Żelazo i szczypta węgla zmieniły świat. Mamy wiele przykładów udanych połączeń dwóch lub trzech materiałów. Teraz zaczynamy łączyć cztery, pięć i więcej pierwiastków w jeden stop. To interesujące, ale i trudne, wyzwanie z punktu widzenia metalurgii i materiałoznawstwa, stwierdza Kustas.
      Teraz naukowcy chcą sprawdzić, czy zaawansowane modele obliczeniowe pomogą w odkryciu nowych superstopów wykazujących tak bardzo pożądane właściwości. To niezwykle złożone mieszaniny. Wszystkie te metale wchodzą w interakcje w skali mikroskopowej, nawet atomowej, i to te interakcje determinują wytrzymałość materiału, jego topliwość, temperaturę topnienia i wiele innych właściwości. Nasze modele już teraz pozwalają na wyliczenie wielu właściwości materiału jeszcze zanim ten materiał powstanie, mówi Michael Chandross, ekspert od modelowania komputerowego w skali atomowej.
      Wynalazcy przyznają, że przed nimi jeszcze wiele wyzwań. Po pierwsze, prawdopodobnie trudno będzie wykonywać duże elementy z ich materiału bez pojawiania się mikroskopijnych pęknięć, które standardowo pojawiają się podczas wykorzystywania druku 3D. Po drugie zaś, materiały użyte do produkcji stopu są drogie, zatem prawdopodobnie nowy stop nie trafi do produktów konsumenckich. Jednak mimo tych problemów, jeśli uda się wdrożyć produkcję masową, może to oznaczać olbrzymi postęp, cieszy się Andrew.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pomalowanie jednej z łopat wirnika turbiny wiatrowej na czarno może znacząco zmniejszyć śmiertelność ptaków wynikającą z kolizji. Wyniki badań norweskiego zespołu ukazały się w piśmie Ecology and Evolution.
      Kolizje ptaków, zwłaszcza drapieżnych, są jednym z głównych problemów środowiskowych związanych z rozwojem energetyki wiatrowej - podkreśla dr Roel May z Norweskiego Instytutu Badania Przyrody.
      W Norwegii w obrębie farmy wiatrowej Smøla ginie rocznie 6-9 bielików. To wywołało sprzeciw i konflikt.
      Farma o powierzchni 18 km2 znajduje się w zachodniej części wyspy Smøla. Działa tu 68 turbin.
      Dr May podkreśla, że jego zespół chciał przetestować, czy środki zaradcze zmniejszą liczbę kolizji ptaków. "Testowano, między innymi, pomalowanie jednej z trzech łopat na czarno. Można by się spodziewać, że ten zabieg ograniczy zjawisko zamazywania ruchu [ang. motion smear] i łopaty staną się bardziej widoczne dla ptaków".
      Zmazywanie ruchu polega na niezdolności rejestrowania przez siatkówkę szybko poruszających się obiektów. Nasila się ono 1) ze wzrostem prędkości i 2) zmniejszaniem odległości od obiektu. Zamazywanie ruchu dotyczy głównie końcowych fragmentów łopat, w przypadku których prędkość liniowa jest największa.
      Jak wyjaśniają naukowcy, eksperymenty laboratoryjne Williama Hodosa z Uniwersytetu Maryland z 2003 r. wykazały, że pomalowanie jednej z łopat wirnika na czarno minimalizuje zamazywanie ruchu.
      Badania przeprowadzone przez Norwegów wykazały, że w przypadku pomalowanych turbin roczny wskaźnik umieralności ptaków był obniżony nawet o ponad 70%, w porównaniu do znajdujących się w pobliżu turbin kontrolnych. Zabieg miał największy wpływ na ograniczenie śmiertelności ptaków drapieżnych.
      Zespół podkreśla, że konieczne są dalsze badania na innych farmach (na razie porównano 4 wiatraki zmodyfikowane i 4 kontrolne). Choć odnotowaliśmy znaczący spadek wskaźnika kolizji, wydajność [zabiegu] może być specyficzna dla stanowiska i gatunku.Obecnie istnieje zainteresowanie testami w Holandii i RPA.
      Autorzy raportu zaznaczają, że pomalowanie łopat wirnika wiatraków z już uruchomionej farmy było drogim zadaniem (wymagało działania podczas wyłączenia urządzeń). Gdyby jednak zabieg przeprowadzić przed budową farmy, koszty można by zminimalizować.
      May dodaje, że dotąd nie sprawdzano, czy inne wzorce na łopatach, np. czerwone końcówki, byłyby równie skuteczne.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Turbiny wiatrowe stały się nowym „drapieżnikiem alfa”. Urządzenia te zabijają jastrzębie, myszołowy i inne drapieżne ptaki znajdujące się na szczycie łańcucha pokarmowego. Przeprowadzone w Indiach badania wykazały, że w okolicach farm wiatrowych liczba ptaków drapieżnych spada o 75%. Ma to katastrofalny wpływ na cały łańcuch pokarmowy, gdyż małe ssaki i gady zmieniają swoje zachowanie w reakcji na brak drapieżników.
      Wyniki najnowszych badań mogą tylko martwić. Pokazują one, że farmy wiatrowe mogą zniszczyć delikatną równowagę w przyrodzie, tym bardziej, że instalacje takie powstają na otwartych przestrzeniach, gdzie przebywają drapieżniki.
      Naukowcy z Indyjskiego Instytutu Nauk badali populacje jaszczurek i ptaków w okolicy trzech farm wiatrowych. Okazało się, że w pobliżu instalacji liczba ptaków drapieżnych zmniejszyła się o 75%. Tam, gdzie były turbiny w ciągu trzech godzin można było zauważyć około 5 drapieżników. W okolicach bez farm wiatrowych odnotowywano około 19 ptaków. Zmniejszenie się liczby drapieżników skutkowało wzrostem populacji jaszczurek. Ponadto u jaszczurek odnotowano zmniejszony poziom hormonu stresu i zauważono zmiany w ich zachowaniu. Na przykład ludzie mogli podejść do jaszczurek znacznie bliżej. W obecności ptaków drapieżnych zwierzęta wcześniej rozpoczynały ucieczkę.
      Profesor Maria Thaker, współautorka badań stwierdziła: Z wielu dotychczasowych badań wiemy, że farmy wiatrowe wpływają na ptaki i nietoperze. Zabijają je i przeszkadzają im się poruszać. My poszliśmy o krok dalej i odkryliśmy, że farmy wpływają też na jaszczurki. Za każdym razem gdy ze środowiska usuniemy lub dodamy doń drapieżnika alfa, dochodzi do nieoczekiwanych zmian w całym ekosystemie. Turbiny wiatrowe działają tak, jak drapieżnik alfa.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...