복잡한 지형에 위치한 풍력 농장에 대한 대기 난기의 영향

이 기사는 침수 경계 방법과 결합된 크기 적응 대규모 와류 시뮬레이션(SALES)을 사용하여 산악 지역의 풍력 농장에 대한 대기 난기의 영향을 조사합니다. 산악 지형을 모방하기 위해 25개의 가우시안 언덕 배열을 고려하였고, 세 가지 경우를 시뮬레이션하였습니다: 복잡한 지형 위의 대기 경계층 흐름, 언덕 정상에 위치한 25개의 전체 규모 터빈, 그리고 산악 풍경에 걸쳐 배치된 125개의 전체 규모 터빈. 이러한 시뮬레이션은 복잡한 지형의 고유한 공간 불균일성을 포착하여 수평적으로 동질적인 대기 난기에 대한 가정을 도전합니다. 이 연구는 속도 기울기 역학과 표면에 장착된 장애물에 대한 응력을 평가하여 데이터 품질과 불확실성을 평가하는 것의 중요성을 강조합니다. 그러나 이 연구는 다른 방법과의 보다 상세한 비교, 바람막이와 고립된 언덕을 이용한 실험 작업을 통한 지형 영향의 검증, 그리고 결과에 대한 종합 분석도 고려하였습니다. 연구 결과는 동질적인 지형에 비해 언덕 정상 터빈 위치에서 현저하게 향상된 전력 생산을 포함합니다. 바람이 부는 방향과 바람이 안 부는 방향의 풍력 터빈은 가까운 와이크 지역에서 전력 출력이 감소하는 경향이 있지만, 이러한 지역적 손실은 높은 고도에서의 수직 에너지 흡수 증가로 전 세계적으로 회복되었습니다. 또한, 산의 존재는 평탄한 지형에 비해 최대 5배의 전력 밀도 증가를 나타냈습니다. 웨이블렛 기반 오토인코더는 일정한 및 가우시안 가중치 커널에 비해 시간 변화 평균 및 서브 그리드 크기 변동의 고조파 성분을 분리하는 데 있어 우수한 성능을 보여주었습니다. 이 연구는 서브 그리드 크기 모델링을 위한 유망한 기술로 웨이블렛 필터링을 제안하며, 풍력 에너지 응용뿐만 아니라 다른 난기 흐름 시나리오에서도 개선을 제공합니다.