Câu chuyện thành công của EERE Thử nghiệm độc đáo cung cấp dữ liệu để tăng cường nghiên cứu nhà máy gió trong tương lai

Một thí nghiệm có một không hai kết hợp nhiều thiết bị và phương pháp đo lường để đo đồng thời các điều kiện khí quyển ở một địa điểm. Một trong những dự án đầu tiên của sáng kiến ​​Khí quyển điện tử (DOE) của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (A2E), Dự án đánh giá thiết bị đo lường lớp ranh giới hành tinh eXperimental (XPIA) đại diện cho sự hợp tác giữa nhiều tổ chức và minh họa mức độ chính xác khác nhau giữa các phương pháp đo khác nhau trong một khoảng thời gian.

Kết quả là được công bố gần đây bởi Hiệp hội Khí tượng Hoa Kỳ.

Để thu thập dữ liệu, các nhà nghiên cứu đã cài đặt nhiều thiết bị đo radi kế, sodar, radar, và quét và định hình các đỉnh, bao gồm một nắp được gắn trên bàn chuyển động bắt chước chuyển động của đại dương bên cạnh tháp quan sát khí quyển 300 mét ở Erie , Colorado. Trong hai tháng, các thiết bị đã đo nhiệt độ, tốc độ gió và hướng trong lớp ranh giới khí quyển, một vùng từ 0 đến 1.500 feet (300 m) trên mặt đất nơi con người sống, làm việc và lắp đặt các tuabin gió.

Các công nghệ và phương pháp đo lường mới có thể cải thiện sự hiểu biết của chúng ta về lớp ranh giới khí quyển, nhưng có một nhu cầu quan trọng để hiểu các khả năng và giới hạn của chúng, theo ông Mike Derby, Bộ Năng lượng Hoa Kỳ. Sau đó, tại sao dự án nghiên cứu XPIA là duy nhất, nó đã kết hợp nhiều tổ chức, nhiều thiết bị và một tòa tháp rất cao để thu thập dữ liệu minh họa độ chính xác của các phương pháp đo khác nhau trong khoảng thời gian từ vài tuần đến vài tháng. Các kết quả đại diện cho một kho dữ liệu hiện có sẵn cho các cuộc điều tra nhà máy gió trong tương lai.

Dữ liệu cho thấy độ chính xác của phép đo thay đổi trong vài phút đến vài giờ dựa trên các điều kiện khí quyển.

Nói một cách quan trọng để hiểu các phương pháp khác nhau có thể được sử dụng và độ chính xác của chúng. Tiếp tục, Derby Chúng tôi đã học được rằng độ chính xác được gắn trực tiếp với các điều kiện khí quyển trong đó phép đo được thực hiện. Chẳng hạn, các ma trận phát ra tia laser xung, bật ra khỏi các hạt nhỏ trong không khí và quay trở lại máy. Sự thay đổi khoảng cách của các hạt nhỏ đó trong khoảng thời gian rất ngắn (chưa đến một giây) có thể được sử dụng để xác định tốc độ và hướng gió. Tuy nhiên, các lớp phủ không hoạt động tốt trong lượng mưa, trong khi các radar băng tần Ka hoạt động tốt ở lượng mưa vừa phải. Hiểu được độ chính xác và độ không chắc chắn liên quan đến các kỹ thuật và dụng cụ đo lường là điều làm cho công việc này trở nên quan trọng.