HORIZONTE EUROPA: Física y aerodinámica del flujo atmosférico del viento para la producción de energía

Resultados esperados:

A medida que los aerogeneradores se hacen más grandes y altos, las puntas de las palas se ven cada vez más afectadas por las características del flujo atmosférico turbulento, mientras que los sistemas de energía eólica en el aire funcionan a alturas aún mayores. Esta zona de la atmósfera se encuentra actualmente entre los modelos numéricos actuales a microescala y a mesoescala. Además, la integración de datos de los modelos de estas diferentes altitudes es todavía escasa. Por lo tanto, es necesario mejorar la comprensión de la física del flujo atmosférico, especialmente en lo que respecta a la previsión de la producción de energía eólica y al diseño de los componentes de la tecnología eólica.

Se espera que una mejor predicción de los patrones de viento debería:

• Apoyar la mejora del diseño de los parques eólicos, la elección de la ubicación, la distribución y el funcionamiento, salvando así la distancia entre los experimentos controlados a pequeña escala y el despliegue a gran escala;
• Aumentar la fiabilidad del sistema y la producción de energía;
• Disminuir las incertidumbres económicas relacionadas con el diseño de los parques y la producción de energía, así como con el diseño y la durabilidad de los componentes de la tecnología eólica;
• Llevar al desarrollo de modelos numéricos capaces de pronosticar con precisión el flujo de vientos fuertes y la producción de energía. También mejorará la modelización de las estelas y la integración de los modelos con los datos de los parques eólicos en condiciones reales;
• Utilizar el acceso abierto de almacenamiento y uso de Big Data para la prueba y el seguimiento del rendimiento de los modelos numéricos.

 Alcance:

Se espera que la propuesta aborde todos los aspectos siguientes:

• Desarrollar un centro de conocimiento de acceso abierto para los datos experimentales, basado en los principios de intercambio de datos abiertos.
• Desarrollar y validar modelos numéricos para predecir con precisión el flujo del viento en altitudes bajas, medias y altas en escenarios terrestres y marinos. Estos modelos deben abordar cómo los factores externos, como las condiciones del viento, y las diferentes condiciones climáticas afectan a la producción de energía y a las cargas en los sistemas eólicos objetivo y vecinos;
• Integrar estos diferentes desarrollos (centro de conocimiento y modelos de previsión) en una herramienta capaz de ser fácilmente absorbida por el sector. Este enfoque integrado debe ser aplicable al menos a 2 de estas diferentes tecnologías de conversión de energía eólica: eólica terrestre, eólica marina (de fondo fijo o flotante) y sistemas eólicos de gran altura;
• Validar y promover la forma en que dichas herramientas podrían utilizarse para mejorar el diseño y el despliegue de los parques eólicos, mediante estudios de casos;
• Abordar y probar cómo estas herramientas integradas pueden utilizarse para el desarrollo del diseño de los componentes de la tecnología eólica (por ejemplo, palas, torres, subestructuras, cometas, etc.), en particular en lo que respecta a la eficiencia energética y la durabilidad de los materiales.

Plazo

23 de febrero de 2022

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