สร้างฟาร์มพลังงานลมให้มีประสิทธิภาพดีขึ้นได้อย่างไร?

ต้องยอมรับว่าพลังงานหมุนเวียนหรือพลังงานทางเลือกนั้นกลายมาเป็นแนวคิดสำคัญสำหรับโลกยุคปัจจุบันเพราะพลังงานฟอสซิลนั้นสร้างมลพิษมากมาย ทั้งยังอยู่ในช่วงที่พลังงานร่อยหรอเต็มที ซึ่งพลังงานจากลมนั้นก็เป็นหนึ่งในตัวเลือกที่น่าสนใจไม่แพ้พลังงานแสงอาทิตย์ แต่จะสร้างฟาร์สำหรับเก็บเกี่ยวพลังงานลมอย่างไรให้มีประสิทธิภาพสูงที่สุดกัน?

พลังงานจากลมนั้นได้มาจากการใช้กังหันในการสร้างกระแสไฟฟ้า กังหันลมจะเปลี่ยนพลังงานจนศาสตร์ (Kinetics) ให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้าเมื่อกังหันเคลื่อนที่ แต่อย่างไรก็ตามการติดตั้กังหันลมนั้นมีผลกระทบต่อพลังงานลมใกล้เคียง หรืออาจกล่าวได้ว่ากังหันลมเมื่ออยู่ใกล้กันจะสร้างพลังงานจากลมได้น้อยกว่าที่ควรเป็น

นักวิจัยจาก National Academy of Sciences ได้รายงานถึงข้อมูลที่เกิดขึ้นกับฟาร์มกังหันลมที่อยู่รวมกันเป็นลัสเตอร์ขนาดใหญ่ว่าประสิทธิภาพในการทำงานนั้นลดลงและอัตราการได้มาซึ่งพลังงานไฟฟ้านั้นลดลวงด้วยเช่นกัน

เมื่อกังหันลมอยู่รวมกันจำนวนหนึ่งหรือมีการติดตั้งใกล้กันจะก่อให้เกิดข้อจำกัดของการสร้างพลังงานจากสิ่งที่เรียกว่า Wind Shadow หรือเงาของลมจากฟาร์มพลังงานลม สิ่งนี้เองที่ทำให้กระแสลมนั้นพัดอ่อนกำลังลงและต้องใช้เวลาช่วงหนึ่งเพื่อให้กำลังลมนั้นมีความแรงพอสำหรับการสร้างพลังงานจลนศาสตร์สำหรับฟาร์มลม

แต่กำลังลมจะฟื้นสภาพได้รวดเร็วเท่าไหร่นั้นยังเกี่ยวข้องกับละติจูดของฟาร์มลมและการหมุนของโลกอีกด้วย จากการศึกษาที่ผ่านมาพบว่าการสร้างพลังงานจากลมนั้นก่อให้เกิด Wakes ด้านพลังฟาร์มลมขนาดใหญ่ ทีมวิจัยจึงได้พัฒนาวิธีที่จะทำความเข้าใจและควบคุมขนาดของ Wakes เหล่านั้น

ขนาดของ Wake จากฟาร์มพลังงานลมขนดใหญ่จะเกี่ยวข้องกับความเร็วในการวางตัวของลม เช่นเดียวกับระยะเวลาในการที่เกิดการบีบอัดลมซึ่งแปรผันไปตามสภาพแวดล้อมของโลก ปัจจัยเหล่านี้ต้องพิจารณาสำหรับขนาดและที่ตั้งของฟาร์มภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างกัน

หนึ่งในแนวทางที่ได้รับการเสนอจากทีมวิจัย คือ การสร้างฟาร์มลมขนาดเล็กหลาย ๆ แห่งกระจายพื้นที่กันออกไปเพื่อให้แรงลมกลับามีกำลังและเหมาะต่อการสร้างพลังงานอีกครั้ง ซึ่งจะมีประโยชน์กว่าการสร้างฟาร์มลมขนาดใหญ่เพียงแห่งเดียว

ที่มา:
Carnegiescience.edu