पवन फार्म को आमतौर पर एक ऐसी जगह के रूप में माना जाता है जहां चलती हवा को बिजली में बदल दिया जाता है। फिर भी टर्बाइनों से गुजरने के बाद प्रवाह अपने रास्ते पर जारी नहीं रहता है। यह बदलता है, ऊपर उठता है और ऊपर वायुमंडल की परतों के साथ मिश्रित होता है, और अपने पीछे एक अदृश्य निशान छोड़ता है जो टर्बाइनों से भी आगे तक फैल सकता है। उस व्यवहार को अब ओक्लाहोमा में एक संचालित पवन फार्म में असामान्य विवरण में मैप किया गया है। हवा के टरबाइनों तक पहुंचने से पहले और उसके उनके बीच से गुजरने के बाद की स्थितियों की तुलना करके, वैज्ञानिकों ने वायुमंडलीय सीमा परत के अधिकांश भाग के माध्यम से गति का एक व्यापक ऊर्ध्वगामी स्थानांतरण देखा। यूरोपियन एकेडमी ऑफ विंड एनर्जी में प्रकाशित अध्ययन के अनुसार, जिसका शीर्षक है “पवन फ़ार्म के अवलोकन से एक चालू पवन फ़ार्म में पुनर्प्राप्ति जागृत होती है”, टरबाइन ब्लेड की ऊंचाई तक सीमित रहने के बजाय, अशांति लंबवत रूप से फैल गई, जिससे वायुमंडल के माध्यम से ऊपर की ओर बहने वाली “हवा की नदी” के रूप में वर्णित किया जा सकता है। ये प्रभाव मौसम की स्थिति के साथ अलग-अलग होते थे और कभी-कभी पहले के मॉडल द्वारा सुझाए गए से कहीं अधिक तक पहुंच जाते थे।
वैज्ञानिकों ने ओक्लाहोमा में पवन फार्म वेक्स का अध्ययन कैसे किया किंग प्लेन्स पवन फार्म
अनुसंधान एनिड, ओक्लाहोमा के पास किंग प्लेन्स पवन फार्म पर केंद्रित था, जहां अमेरिकी ऊर्जा विभाग के AWAKEN क्षेत्र अभियान ने साइट के चारों ओर उपकरणों का एक व्यापक नेटवर्क स्थापित किया था। डॉपलर लिडार, मौसम विज्ञान स्टेशन और सोनिक एनीमोमीटर हवा के ऊपर और नीचे दोनों तरफ स्थित थे ताकि वैज्ञानिक पवन फार्म से यात्रा करने के बाद टर्बाइनों का सामना करने से पहले के वातावरण की तुलना हवा से कर सकें।अध्ययन के अनुसार, ओक्लाहोमा ने एक आदर्श सेटिंग प्रदान की क्योंकि यह अपनी बिजली का एक बड़ा हिस्सा हवा से पैदा करता है, जबकि दक्षिणी महान मैदानों में लगातार स्थिर वायुमंडलीय स्थितियों का भी अनुभव करता है। वे स्थितियाँ लंबी दूरी पर पवन फार्म तरंगों का निरीक्षण करना आसान बनाती हैं, जिससे शोधकर्ताओं को यह मापने की अनुमति मिलती है कि सतह और ऊपर के वातावरण के बीच गति का आदान-प्रदान कैसे होता है।
कैसे ऊर्ध्वाधर गति प्रवाह पवन फार्म वेक्स को ठीक होने में मदद करता है
टीम ने वर्टिकल मोमेंटम फ्लक्स नामक चीज़ पर ध्यान केंद्रित किया, जो बताता है कि वायुमंडल में ऊपर से तेजी से आने वाली हवा को नीचे की ओर कैसे ले जाया जाता है, जबकि टर्बाइनों के पास धीमी हवा को ऊपर की ओर मिश्रण द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। यह आदान-प्रदान धीरे-धीरे टर्बाइनों के पीछे हवा की गति को बहाल करता है, एक प्रक्रिया जिसे वेक रिकवरी के रूप में जाना जाता है।माप से पता चला कि पवन फार्म अशांति पैदा कर रहा था जो रोटर ब्लेड से काफी ऊपर तक फैला हुआ था। सबसे मजबूत गति विनिमय अक्सर टरबाइन परत के अंदर के बजाय ऊपर होता है, और पवन फार्म का प्रभाव जमीन के करीब लुप्त होने के बजाय लगभग पूरे वायुमंडलीय सीमा परत में पाया जा सकता है।शोधकर्ताओं ने यह भी पाया कि ये वेक प्रभाव विभिन्न वायुमंडलीय स्थितियों के तहत टर्बाइनों की अंतिम पंक्ति से परे 22 रोटर व्यास के आसपास मापने योग्य बने रहे। स्थिर रातों के दौरान, जब प्राकृतिक मिश्रण कमजोर होता है, तो दिन की अधिक अशांत परिस्थितियों की तुलना में गति का ऊपर की ओर परिवहन लंबी दूरी तक बना रहता है।
कैसे निम्न-स्तरीय जेट पवन फार्म वेक रिकवरी को प्रभावित करें
इस “हवा की नदी” के व्यवहार में वातावरण ने ही एक प्रमुख भूमिका निभाई। एक महत्वपूर्ण प्रभाव निचले स्तर के जेट विमानों से आया – हवा के तेज़ गति वाले रिबन जो आमतौर पर सूर्यास्त के बाद ग्रेट प्लेन्स से कुछ सौ मीटर ऊपर बनते हैं।जब ये जेट ज़मीन से लगभग 250 और 500 मीटर ऊपर विकसित हुए, तो गति अधिक प्रभावी ढंग से स्थानांतरित हो गई, जिससे टर्बाइनों के पीछे हवा की गति अधिक तेज़ी से ठीक हो गई। जब जेट टरबाइन परत के करीब बने, तो पवन फार्म ने उनकी ऊंचाई बदल दी, जिससे वे नीचे की ओर जमीन से ऊपर उठ गए। वायुमंडलीय गुरुत्व तरंगों से जुड़ी एक घटना, जो समुद्र की लहरों के बजाय हवा में चलने वाली लहर जैसी गड़बड़ी है। इस प्रकरण के दौरान, ऊपर की ओर गति स्थानांतरण सामान्य से कहीं अधिक मजबूत हो गया, जिससे पता चलता है कि ये प्राकृतिक वायुमंडलीय तरंगें पवन फार्म के ऊपर हवा के आदान-प्रदान को अस्थायी रूप से तेज कर सकती हैं।
ओक्लाहोमा पवन फार्म पढ़ाई से सुधर सकता है भविष्य पवन ऊर्जा मॉडल
अधिकांश पवन फार्म अध्ययनों ने टरबाइन की ऊंचाई के करीब हवा की गति में बदलाव पर ध्यान केंद्रित किया है, लेकिन ओक्लाहोमा अवलोकनों से संकेत मिलता है कि बातचीत वायुमंडल में बहुत अधिक तक पहुंचती है। शोधकर्ताओं के अनुसार, केवल रोटर परत को मापने से वायुमंडलीय सीमा परत की पूरी गहराई में होने वाले महत्वपूर्ण आदान-प्रदान की अनदेखी हो सकती है।निष्कर्ष ऊर्जा उत्पादन का अनुमान लगाने, पवन फार्म लेआउट की योजना बनाने और पड़ोसी पवन फार्म एक दूसरे के साथ कैसे बातचीत करते हैं, यह समझने के लिए उपयोग किए जाने वाले कंप्यूटर मॉडल को बेहतर बनाने में मदद कर सकते हैं। लेखकों का यह भी तर्क है कि यह जांचने के लिए दीर्घकालिक अवलोकन की आवश्यकता होगी कि गुरुत्वाकर्षण तरंगें, निम्न-स्तरीय जेट और बदलती वायुमंडलीय स्थिरता जैसी विशेषताएं समय के साथ रिकवरी को कैसे प्रभावित करती हैं।
