"Эти гораздо более крупные турбины работают в совершенно других слоях атмосферы, чем турбины меньшего размера, использовавшиеся 5-10 лет назад", - сказал Шриниди Гадде, один из авторов статьи в Журнал по возобновляемой и устойчивой энергетике, из AIP Publishing, в котором исследуется влияние высоты турбины. "В таких масштабах местная метеорология и экстремальные явления сдвига, которые часто происходят, могут повлиять на производство электроэнергии".

Низкоуровневые струи, которые являются максимальными по скорости ветра в нижних слоях атмосферы, являются одной из причин для беспокойства в связи с растущими турбинами. Эти сильные, энергичные ветровые потоки могут оказывать либо желательное, либо вредное воздействие на турбины, в зависимости от того, насколько высоки ветровые потоки по отношению к турбинам.

"Простой способ думать о LLJ - это визуализировать их как высокоскоростные "реки" или "потоки" ветра в атмосфере", - сказал Гадде.

В своем моделировании ветроэлектростанции с сеткой турбин размером 4 на 10 Гадде и соавтор Ричард Стивенс рассмотрели три различных сценария, в которых LLJ находились выше, ниже и в середине роторов турбины.

Когда реактивные двигатели и турбины находились на одной высоте, исследователи обнаружили, что передние ряды перекрывают доступ ветра вниз по течению, что приводит к снижению выработки энергии в каждом последующем ряду. По сравнению с этим сценарием равной высоты в обоих других случаях наблюдался больший улавливание энергии ниже по потоку, хотя и с помощью разных механизмов.

Для высоких струй турбулентность, возникающая в следах турбин, притягивает ветер из верхних слоев атмосферы вниз к турбинам в процессе, называемом вертикальным уносом кинетической энергии вниз, что приводит к выработке большого количества энергии. Что еще более удивительно, когда струи находятся на низком уровне, происходит обратный процесс. Высокоскоростной ветер от LLJ выталкивается вверх в турбину - ранее неизвестное явление, которое авторы назвали вертикальным захватом кинетической энергии вверх.

Гадде сказал, что он с нетерпением ожидает применения этой работы для стимулирования инноваций и функциональности для удовлетворения будущих потребностей в электроэнергии, что потребует еще более глубокого понимания таких событий, как LLJS, и дополнительных наблюдений за этими явлениями.

"Как одна из ведущих технологий использования возобновляемых источников энергии, ожидается, что энергия ветра внесет значительный вклад в ожидаемый рост производства возобновляемой энергии в ближайшие десятилетия", - сказал он.