Je leest:

Verrassing: windmolens productiever achter een heuvel

Verrassing: windmolens productiever achter een heuvel

Auteur: | 30 juli 2021

Soms hebben onderzoeken een onverwachte uitkomst. Een windmolen plaatsen áchter een heuvel blijkt bijvoorbeeld lang niet altijd een slecht plan, ontdekten wetenschappers van de Universiteit Twente.

Een van de simulaties die zijn uitgevoerd door Steven en Liu, waarop te zien is dat juist vlak achter de heuvel(grijze cirkel) veel turbulentie (de ’wolken/luchtstromen in blauw/groen) ontstaat.
Srinidhi Gadde/UT

Na een heuvel een windmolen plaatsen móét haast wel zwakkere wind opleveren en dus minder energieopbrengst. Geen handige zet dus als je alles uit een turbine wil halen. Maar dat klopt niet. Dit blijkt uit onderzoek van Luoqin Liu en Richard Stevens van de groep physics of fluids (vloeistoffysica) van de Universiteit Twente. Uit hun simulaties blijkt dat een windmolen achter een heuvel meer energie kan opwekken dan een turbine in gebieden met weinig hoogteverschillen. NEMO Kennislink spreekt Stevens over de ontdekking.

Verraste die uitkomst jou ook?

“Dit hadden we inderdaad niet verwacht. We gingen er eerlijk gezegd vanuit dat een windmolen minder wind zou vangen achter een heuvel. Maar dit bleek dus niet uit ons onderzoek. We wilden dit bekijken, omdat er veel heuvelachtig terrein is in de wereld. Hoe goed werken windmolens in deze gebieden? Dat wilden we weten.”

Hoe komt het dat het toch voordelig is om windmolens achter een heuvel te plaatsen?

Uitgelicht door de redactie

Geneeskunde
‘Ieder geschikt orgaan krijgt een bestemming’

Neurowetenschappen
Sommige ‘coronawoorden’ zullen we weer schrappen uit ons geheugen

Geowetenschappen
Het klimaat in de beklaagdenbank

“Het geldt niet in alle gevallen, hoor. Het gaat om plekken waar je de windturbine op de juiste afstand van de heuvel kan plaatsen. In het geval dat wij onderzochten gaat het om zo’n vijfhonderd meter afstand. Daarnaast zijn de windcondities belangrijk. Je moet een lokale stroomversnelling, een zogeheten low level jet, net boven de heuvel hebben. Dit zorgt ervoor dat het lagedrukgebied dat achter de heuvel ontstaat de sterke stroming van boven de heuvel naar beneden trekt. De windturbine wekt hierdoor meer energie op. Of dit optreedt hangt af van de locatie, maar dit soort omstandigheden komen regelmatig voor.”

Moeten we nu massaal windmolens achter heuvels gaan zetten?

“Daarvoor is het nog te vroeg. Wij zijn dit begonnen als fundamenteel onderzoek, maar we moeten nog beter kijken op welke locatie het ontdekte effect optreedt. Het zou best kunnen dat je in Limburg of het duinengebied prima windmolens achter een verhoging kan plaatsen. Maar dit moet nog specifieker worden onderzocht. In de toekomst zou het mooi zijn als er een simulatie is, die per plek voorspelt hoe goed een windmolen het doet in een bepaald gebied. Overigens is de beste optie nog altijd om een windmolen op een heuvel te plaatsen, maar daar is niet altijd ruimte. In sommige gevallen is die plek ook niet bereikbaar, dan is een turbine achter de heuvel of duin plaatsen dus een alternatief.”

Visualisatie van het onderzoek van Liu en Stevens. In dit zij-aanzicht van de heuvel (cirkel) en windmolen (streepje) zie je hoe de windstroom met een lage windkracht (blauw) achter de heuvel afbuigt naar boven. De windmolen komt hierdoor in een sterkere windstroom (rood) en kan dus meer energie leveren.
UT

Heb je ook iets aan dit onderzoek als het land vlak is?

“Daar lijkt het wel op. Door een heg of muurtje te bouwen voor een windturbine, zou je voor een enigszins vergelijkbaar effect kunnen zorgen. Ook dat onderzoeken we. Als je een heg op de juiste manier aanlegt, dan gaat de wind niet over de grond, maar wordt hij afgebogen richtingen de turbine. Simpel gezegd kan je het als een soort springplank zien.”

Bron

Luoqin Liu en Richard Stevens, ‘Effects of atmospheric stability on the performance of a wind turbine located behind a three-dimensional hill’, Renewable Energy 175 (September 2021) 926-935. DOI: 10.1016/j.renene.2021.05.035

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 30 juli 2021

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.