2020 год стал рекордным годом для мировой ветроэнергетики, но этого роста недостаточно для достижения нулевого уровня выбросов к 2050 году. 

Современные ветряные электростанции - один из наиболее эффективных способов получения зеленой энергии. Однако у них есть один существенный недостаток. Когда ветер приближается к переднему ряду турбин, турбулентность возникает ниже по потоку. Это отрицательно сказывается на производительности последующих установок.

Другими словами, передний ряд будет преобразовывать примерно половину кинетической энергии ветра в электричество, а в заднем ряду это число падает до 25-30%.

Ветряные электростанции, содержащие более компактные и эффективные вертикальные турбины, обычно используемые для малых и средних установок, в будущем могут заменить традиционные винтовые ветряные турбины. Новое исследование Оксфордского университета Брукса показало, что конструкция вертикальной турбины намного более эффективна, чем традиционные турбины в крупных ветряных электростанциях. Кроме того, при попарной установке вертикальные турбины увеличивают производительность друг друга до 15%.

Группа исследователей из Школы инженерии, вычислений и математики (ECM) в Оксфорд-Брукс во главе с профессором Яковосом Цанакисом использовала более 11 500 часов компьютерного моделирования для более глубокого изучения энергии ветра. Согласно их выводам, ветряные электростанции могут работать более эффективно, заменяя традиционные ветряные турбины с горизонтальной осью пропеллерного типа (HAWT) компактными ветряными турбинами с вертикальной осью (VAWT).

Исследование демонстрирует потенциал крупномасштабных VAWT по сравнению с нынешними турбинами ветряных электростанций HAWT.

VAWT вращаются вокруг оси, вертикальной к земле, в отличие от HAWT. Исследование показало, что VAWT повышают эффективность друг друга, если расположены в сетке. Расположение ветряных турбин для максимальной производительности имеет решающее значение при проектировании ветряных электростанций.

«Это исследование доказывает, что будущее ветряных электростанций должно быть вертикальным», - сказал профессор Цанакис. «Турбины ветряных электростанций с вертикальной осью могут быть спроектированы так, чтобы они были намного ближе друг к другу, что повысит их эффективность и, в конечном итоге, снизит цены на электроэнергию».