Nyt forskningsprojekt vil sætte nye standarder for vindmølleparkdesign

I et nyt forskningsprojekt vil forskere fra Aarhus Universitet udvikle datadrevne maskinlærings-modeller til meget nøjagtigt at simulere luftens flow i vindmølleparker. Håbet er at kunne optimere vindmøllers design.
7. JAN 2021 9.48

Stadig større vindmøller i stadig større vindmølleparker kræver øget fokus på, hvordan vindflowet gennem parkerne bliver påvirket for at optimere energiproduktionen fra møllerne.

Det er der kommet øget fokus på de seneste år. Derfor foretages blandt andet simuleringer af flowet gennem vindmølleparker.

Men selvom sådanne supernøjagtige teknikker kan give detaljerede oplysninger om interaktionerne mellem atmosfæren og vindmølleparkerne, kan teknikkerne ikke benyttes til design, optimering og anvendelse i realtid på grund af deres kompleksitet.

Det vil et nyt forskningsprojekt fra Aarhus Universitet, nu forsøge at ændre:

- Nuværende ingeniørpraksis beror sig på lav-ordens strømningsmodeller, som hovedsageligt er deterministiske og baserer sig på flere simple fysiske antagelser under idealiserede forhold. Derfor kan modellerne ikke i tilstrækkelig grad forudsige luftflow og energiproduktion i de virkelige miljøer i vindmølleparkerne, siger lektor Mahdi Abkar, ekspert i flowdynamik og turbulens ved Institut for Mekanik og Produktion, Aarhus Universitet. 

Forskningsprojekt støttes af Danmarks Frie Forskningsfond med et tilskud på 2,8 mio. kr.. Håbet er et gennembrud i udviklingen af flowmodeller, der således går fra at være fysikbaserede til ’fysik-informerede’ datadrevne modeller og dermed tegne et mere realitisk billede af flowet igennem vindmølleparker:

- Med dette projekt foreslår vi at forbedre hele rammen for modellering af vindmølleparker ved hjælp af fysik-informeret maskinlæring, som skal forudsige komplekse interaktioner mellem turbulente atmosfæriske luftstrømme, vindmølleparken og dens omgivende miljø. Det nye system vil indsamle og benytte big data i virkelige miljøer for på tæt hold at følge disse interaktioner, der bliver negligeret i moderne strømningsmodeller. Vores hypotese er, at et sådant system vil yde en nøjagtighed sammenlignelig med CFD-teknikker, men ved betydeligt lavere beregningsmæssige omkostninger, siger Mahdi Abkar. 

Projektet løber i tre år, håbet er at sætte en ny standarder for fremtidig vindmølleparkdesign- og drift. Hvis det lykkes, kan det være et revolutionerende tiltag i vindenergiindustrien.

- Resultaterne af projektet kan have stor indflydelse på både den akademiske verden og vindenergi-industrien, og jeg ser et stort potentiale i brugen af maskinlæringsmodeller inden for dette felt. Superoptimerede vindmølleparker vil være et stort skridt i den grønne omstilling, siger Mahdi Abkar.

amp

Nyhedsbrev