Impacte dels parcs eòlics a la mesoescala: estudi de la parametrització de turbines del model WRF-ARW

Abstract

En un context d’important desenvolupament de l’energia eòlica, les estimacions d’aquest recurs en una zona concreta són claus a fi d’optimitzar l’extracció d’energia del flux de vent. En aquest sentit, la modelització dels efectes de les turbines sobre l’atmosfera local esdevé indispensable. La possibilitat d’emprar models meteorològics per a tal fi ha portat a l’equip del National Center for Atmospheric Research (NCAR) a incloure una parametrització de turbines al model mesoescalar Weather Research and Forecasting (WRF), la qual suposa l’efecte del parc eòlic com un embornal de moment i una font de turbulència. Les simulacions a 1 km realitzades al parc eòlic Sotavento-Galicia mostren dèficits de vent de fins a 0.8 m s-1 sobre les turbines tant en un règim sinòptic dominat pel pas d’un front per la zona, com per a un règim anticiclònic amb vents forts. Aquesta reducció del vent s’observa també a sotavent del mateix, en forma d’estela amb longituds de 26 km per a sengles casos. L’augment d’energia cinètica turbulenta (TKE) és de fins a 2.4 m2 s-2 sobre el parc, amb reduccions de turbulència a sotavent. A més, s’ha observat un important augment de la cisalla sobre les màquines, i un dèficit a la part de sotavent. Aquests resultats han conduït a una major neutralització de la capa límit atmosfèrica (PBL) induïda per les turbines, reflectint-se en una major longitud de Monin-Obukhov sobre la vertical del parc eòlic quan aquest hi era present. Aquesta homogeneïtzació és més marcada per al cas d’estudi dominat pel pas d’un sistema frontal.