Læhegn får vindmøller til at producere mere strøm

Illustration: Luoqin Liu og Richard Stevens / University of Twente

Det virker umiddelbart ulogisk, at man kan få en vindmølles vinger til at rotere hurtigere og producere mere strøm ved at begrænse vinden til møllen med en barriere. Men nye simulationer indikerer, at vindmøller kan producere op mod 10 procent mere, hvis en række læhegn af eksempelvis træer placeres optimalt i en vindmøllepark.

Tidligere forskning har allerede vist, at konceptet virkede med en enkelt vindmølle, hvorimod læhegn virkede kontraproduktivt i en større vindmøllepark på grund af øget luftmodstand. Nu mener to forskere dog at have fundet en løsning på den del, så læhegnene også øger produktionen for flere, tætstående vindmøller.

»Et afgørende fund er, at læhegn i en vindmøllepark skal være meget lavere end for en enkelt vindmølle,« skriver Luoqin Liu og Richard Stevens, fra University of Twente i Holland, i deres videnskabelige artikel publiceret i det fagfællebedømte tidsskrift APS Physics.

De to forskere simulerede en vindmøllepark med fire rækker af seks vindmøller i forlængelse af hinanden og i samme afstand med identiske læhegn foran hver vindmølle. Her forsøgte de at skrue på forskellige parametre såsom højde og bredde på læhegnet og afstanden til vindmøllerne.

På den måde fandt de frem til, at det ideelle læhegn skal have en højde på omkring 10 procent af vindmøllens højde og være omkring fem gange så bredt, som det er højt. Lavere læhegn giver kun en minimalt effekt, mens for høje hegn giver for stort et område med svagere vind.

080521_ec_windbreak_inline1.gif

Illustration: Luoqin Liu og Richard Stevens / University of Twente

Læhegnene virker ved at bremse vindens hastighed tæt ved jorden, hvilket medfører, at vindens hastighed højere oppe stiger. For en 100 meter høj vindmølle i en vindmøllepark er det ideelle læhegn 10 meter højt og 50 meter bredt, viser forskernes simulationer.

»Det nemmeste at gøre er simpelthen bare at plante en masse træer,« lyder det fra Luoqin Liu til APS Physics og tilføjer, at det vil være både grønt og ekstremt omkostningseffektivt, når der tages højde for, at det potentielt kan gøre en vindmøllepark op mod 10 procent mere effektiv.

Han erkender dog, at simulationerne ikke har taget højde for alle de mange faktorer, som gælder ude i den virkelige verden.

»Vi ved ikke, om vi virkelig kan opnå de 10 procent, når vi bygger rigtige læhegn. Det her er en ny idé, som ingen har afprøvet endnu.«

Læs også: Vattenfall: Atomkraft er grønnere end vind og vand over hele sin levetid

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Hvis man byggede læhegnene, som vist i simuleringen ovenfor, vil de kun være virksomme i én vindretning.

Alternativt, skulle de laves i en cirkel, men så vil de have en bueform i vindretningen, fremfor at være lige, og hvad vil det betyde for effektiviteten?

  • 31
  • 0

Martin vil det ikke være mere logisk at optimere for den retning, hvor salgsprisen for elektricitet er højest?

Det afhænger, ligesom med cirkulære hegn, af om der er en ulempe ved at have hegnet alle andre steder end oppe i vinden.

Men det er en indlysende ting at teste i deres næste simulation.

Desværre er den videnskabelige artikel bag pay-wall, jeg ville ellers gerne vide hvor meget CPU kraft det havde kostet at lave animationen...

  • 23
  • 3

Ulogisk? Jeg ved nu ikke om jeg synes det virker ulogisk, at de bliver mere produktive ved et læhegn foran møllen. Luften der rammer læhegnet skal jo et andet sted hen, hvilket må blive op til rotoren. Måske der kunne optimeres yderligere ved at lave en rampe i stedet for en brat mur, hvilket ville minimere turbulensdannelse.

  • 13
  • 0

Kunne man forestille sig at stille hegnet i den side hvor vinden oftest er svagest for at booste vinden 10% og få bedre udbytte på de mest vindstille dage.

Ville være lettest vis vinden altid var svag fra en bestemt retning og kraftig fra alle andre... 😀

  • 3
  • 2

Der er ikke langt mellem CFD analyser der fejlagtigt viser at ducts og lignende har en gavnlig effekt på vindmøllers produktion. Fejlen opstår typisk fordi modellerne ikke tager korrekt højde for at møllerne står i uendeligt stort rum - modeller med afgrænset rum kan kun luften ikke bare løbe udenom.

  • 5
  • 1

Kan vi ikke konstatere, at disse læhegn er et af de næsten utallige forslag, der hele tiden dukker op - og som der er en lille smule sandhed i, og som ikke kan bruges til noget. Nogenlunde som mere medvind på cykelstierne. (;-)

  • 5
  • 11

Dette fænomen har jeg meget svært ved at forestille mig, at modellerne ikke kan tage højde for. Det er vel et spørgsmål om hvordan grænserne i model-rummet defineres., Tænker du at det er brugeren der sætter modellen forkert op?

  • 1
  • 0

Hvis man anbringer vindmøllerne helt tæt ved siden af hinanden - altså i en lang række. Så vil de virke fantastisk godt, når vinden kommer ind vinkelret på møllerækken. Så i Danmark skal rækken plantes nord-syd, så vestenvinden (og østvind) giver bonus. Men trist, at det slet ikke virker, når vinden går i nord eller syd. Altså både godt og skidt. Vælg selv!!!

  • 0
  • 6

Der er ikke langt mellem CFD analyser der fejlagtigt viser at ducts og lignende har en gavnlig effekt på vindmøllers produktion. Fejlen opstår typisk fordi modellerne ikke tager korrekt højde for at møllerne står i uendeligt stort rum - modeller med afgrænset rum kan kun luften ikke bare løbe udenom.

Jeg har via en læser (tak!) fået adgang til artiklen og så vidt jeg kan se har forskerne ret godt styr på hvad de foretager sig.

Det eneste rigtig relevante tilbageværende spørgsmål ser ud til at være om læhegn i andre placeringer end perfekt opvinds skader produktionen og om de "op til 10%" (= "garanteret aldrig mere end 10%") forbeding faktisk er besværet værd.

I bedste fald bliver nettoresultatet nok kun at vindmølle ejere bliver mindre hidsige med motorsaven.

  • 8
  • 0

Ha! Tom! - Det må være en vittighed. I Østerild tester man havvindmøller, og jeg har endnu ikke set nogen foreslå, at der opsættes læhegn 100 km ude i Nordsøen. Men kommer forslaget, vil jeg meget gerne kommentere det!

  • 0
  • 10

Hvad med at bruge bifaciale solceller placeret vest for møllerne i en 90 grader vinkel som "hegn" Optager minimalt plads så der stadig kan dyrkes rundt om "hegnet" Ydelsen er omkring 80% af en 37 grader syd montering. Det nævnte hegn på 10m x 50 m med solceller der er 20% effektive til yde ca. 80000 Kwh årligt i DK. Hvis panalerne bare kan betale for sig selv og der er en 10% ekstra ydelse på møllen er det en meget god forretning. Måske svært at få lov til at sætte op.

  • 3
  • 0

Hvorfor ikke lave et "hegn" af andet materiale, som kan dreje rundt om møllen alt efter vindretning?

Kunne måske laves som sejl der kunne fodre vindmøllen, fordelen er at det kan testes i praksis, og det betydeligt hurtigere end ved at gro træer, bagdelen er om det vil være grimt og om del vil koste vedligeholdelse på mere end de påståede potentielle op til 10%, dvs om det kun ser godt ud i et regneark, eller det kan fungere når virkeligheden banker på.

Hurtigste løsning er at gøre vindmøllerne lidt større eller at sætte 10% flere op, det forudsætter at der er areal tilgængeligt, bonus er at omkostningen er kendt og at det kan bruges på havmøller.

  • 0
  • 3
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten