地形地形に風の特徴

風流の動作は、平坦な環境やオフショア環境と大きく異なる。これらの気象特性を理解することは、実現可能性を評価するための第一歩です。

加速された流れおよびタービン

リッジ、ピーク、およびパスは、多くの場合、Venturi効果による風速を加速しました。空気が狭いギャップやサミットを強制的に強制されるため。これは、周囲の低地よりも風速20〜40%が高く、特定の山の紋章を非常に生産的にすることを意味します。しかし、同じ上部は、特にリーゲレンスや深い谷で激しい泥炭を発生させます。タービンは、タービンの疲労を減らし、タービンの疲労を低減します。

ダイアルと季節パターン

風力が強い山風は、地元の熱勾配の影響を受けています。 日中、上斜面の異常風は、太陽放射が斜面を熱するにつれて発生します。 夜、下斜面の風は、谷に空気を冷却しました。 これらのサイクルは、高風生成の予測可能な窓を作成することができますが、それらはまた、低または停滞した風の期間を生成する可能性があります。 より大きな圧力勾配のために、より強い冬の風などの季節的な変化は、エネルギー要因を推定する必要があります。

主要な実現可能性要因

登山地が生存する風土を支えることができるかどうかを判断するには、技術、環境、経済のパラメータのマトリックスを分析する必要があります。

風力資源評価

正確な風資源評価は重要です。 標準的なフラット地形メソッドは、複雑な地形に失敗することが多いです。 開発者は、以下の組み合わせを使用する必要があります。

  • []LiDARとSODARリモートセンシング:[]]。これらの機器は、複数の高さで風速と方向を測定し、伝統的なマストよりも丘の端に流れの変動をキャプチャすることができます。
  • [計算式流体力学(CFD)モデリング:[] 気象研究所や予測(WRF)モデルなど、高解像CFDシミュレーション、地形誘発フロー加速、分離、およびウェイク効果のアカウント。
  • [長期敷地内計測: 少なくとも12～24ヵ月のデータが、相互の変動を捉えるように推奨されます。 測定はハブの高さと複数の候補のタービン場所で撮影する必要があります。

国際エネルギー機関の風力36は、複雑な地形における風資源評価のベストプラクティスガイドライン(])をIEA風力タスク36[])を提供します。

地理的複雑性とサイト選定

すべての山が適しているわけではありません。理想的なサイトの特徴:

  • [] 長くて滑らかなリッジ] 、風を捕捉する一貫した方向。
  • [] 影や波動効果を生成する最小上流障害[。
  • 建設コストと侵食リスクを削減する、Gentleの斜面。

急な、多くのピークとサドルで切り離された地形は、風力リソースを断片化し、許容限度を超えた乱流強度を増加させることができます。 サイトの選択は、雪崩れ経路、岩瀑地帯、および造陸路の感受性のために考慮する必要があります。 安全とタービンの長寿に影響を及ぼす要因。

環境・社会への配慮

マウンテンエコシステムはしばしば脆弱で、エンドエミクス種をホストしています。 実現可能性評価には、以下が含まれます。

  • エイビアンとバットの調査:[ リッジは、渡りの飛行場として頻繁に使用されます。 レーダーと音響監視は、衝突リスクと季節的な回避戦略を特定するのに役立ちます。
  • []視覚的および騒音の影響:[ 著名なピークに置かれたタービンは、観光や文化的な風景に潜在的に影響を及ぼす可能性がある。 谷の騒音伝搬は、予期しない方法で音を増幅または反映する可能性があります。
  • 水資源と土壌浸食:[建設アクセス道路とタービン財団は、斜面を悪化させることができます。 適切な排水および植生計画が必要です。

土地の権利を保持する非発祥のグループを含む、地域コミュニティとの早期かつ有意義なエンゲージメントは不可欠です。社会的ライセンスは、リモート、高値の風景でプロジェクトを作成または破ることができます。

インフラとグリッドの統合

タービンコンポーネント(ブレードは50メートルを超えることが多い)を山岳地帯の要求に専門的物流に輸送します。多くのプロジェクトでは、狭い道路をアップグレードしたり、一時的な橋を建設したり、最終的なアセンブリ用のヘリコプターを使用して必要です。グリッド接続は別のハードルです。リモート・マウンテンは、伝送ラインから遠く離れた場所にあるかもしれません。保護されたエリアを介して新しいラインを構築することで、遅延を許すことができます。 ]]ハイブリッドソリューション、ソーラーまたはバッテリー貯蔵と風を組み合わせるなど、即時のグリッドは、経済およびプロジェクト全体的に輸出の必要性を低減することができます。

経済の可燃性

登山中の首都は、基礎工事、アクセスロード、および長いサプライチェーンにより、フラットな地形よりも20〜60%高い。 メンテナンスが困難なため、運用コストも上昇しています。 しかし、より良い風資源からの高容量要因は、これらのコストを相殺することができます。 徹底的に ]]エネルギーの水平化コスト(LCOE)] 分析には、次のものが含まれます。

  • タービンとタワーコスト(スロープのカスタムタワーを含む)
  • 道路・基礎工事
  • グリッド接続工事
  • 廃炉・修復債券
  • 極端な気象リスクの保険料

[によると、国際再生可能エネルギー機関(IRENA)[]]は、複雑な地形での実用規模の風はまだ、資源の品質が高いときに、他の再生可能エネルギーと競争する40〜80 USD / MWhの範囲でLCOEを達成することができます。

技術開発・イノベーション

タービンや監視技術が進歩し、山風プロジェクトの実現可能性を着実に向上します。

タービン設計適応

  • 冷間気候パッケージ:[高標高のサイト内のタービンは、氷のaccretionを防ぐためのブレード加熱システムが必要であり、不均衡を引き起こし、電力出力を削減することができます。 脱酸技術は現在、多くの高山のインストールに標準的です。
  • ヤウとピッチ制御の強化:[] 高度な制御アルゴリズムは、エネルギーキャプチャを維持しながら、負荷を軽減し、迅速な風向シフトと乱流に反応することができます。
  • モジュラーと軽量の塔:[ ハイブリッドタワー(鉄上段とコンクリートベース)または格子塔は、片面に輸送し、困難な基礎に建てることができます。

リモートセンシングと監視

リアルタイムのリモート監視システム。サーマルカメラや振動センサーを備えたドローンなど、固定スケジュールではなく、条件ベースのメンテナンスを可能にします。機械学習モデルは、タービンに到達するために、サービスクルーが一日中必要とする場所のダウンタイムを最小限に抑え、タービンベースのコンポーネントの故障を予測することができます。

エネルギー貯蔵およびハイブリッドシステム

風にポンプでくれる水温貯蔵-山岳貯水器を使用して-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ケーススタディとグローバル事例

実用的な展開は、山の風プロジェクトが慎重に計画して達成可能であることを示します。

  • []ノルウェーのフォーセン・ヴィンド(現在は一部開発):は、暴露プラトーとリッジのアークティックサークルの上に位置し、風車のこのクラスターは、冷間気候タービンと広範囲の鳥の監視を使用しています。 高度の山風は、非常に高い容量要因(40%以上)を生成することができることを実証しています。
  • []スイプス・アルパイン・ウィンド・ステーション(例:モン・クロシン、グュッチュ):]]では、タービンは1,200mを超える標高でリッジに設置されています。 厳格な環境規制は、ブラック・グロース・生息地の緩和措置を必要とし、セットバックや監視時に自然動物が風土と共存できるものの、および監視が厳しい適用されます。
  • ペルーとチリのアンデスプロジェクト: アトカマ砂漠の海岸の山と高度のプナは、強力で安定した風を提供します。 開発者は、環境フットプリントを最小限に抑えるために、LIDARベースのリソース評価とモジュラーロード構造を使用しています。 [NRELハイ高度風力リソースマップは、これらの地域で早期サイト識別をサポートしてきました。

コンテンツ

風力と山岳地帯の複雑な地形領域の両立性は、厳格な研究、高度なモデリング、および適応技術を必要とする多面的な課題です。 障害物が、都市、困難なアクセス、環境の感度が非常に重要である一方で、それらは、不測の対象ではありません。 徹底した風力資源評価、強固な環境の急成長、およびタービン設計を徹底的に組み合わせるプロジェクトは、過酷な条件のために設計されています。 燃料が変化するにつれて、さまざまなエネルギーを消費し、さまざまなエネルギーを削減し、持続可能なエネルギーを生産に寄与する、さまざまなエネルギーを継続的に活用することができます。