PGE i PAN stworzyli pierwszy w Polsce zaawansowany model przepływu wiatru przez morskie farmy wiatrowe

W wyniku prac stworzony został zaawansowany model przepływu powietrza przez instalacje offshore. Zostanie on wykorzystany do dokładniejszego prognozowania produktywności morskich farm i pomoże m. in. w planowaniu najbardziej efektywnego rozmieszczenia turbin na morzu.

Eksperci PGE Baltica i Instytutu Maszyn Przepływowych PAN w latach 2020-2021 przeprowadzili badania, których celem było lepsze zrozumienie efektu spowolnienia przepływu wiatru występującego w otoczeniu morskich farm wiatrowych (ang. wind farm blockage effect). Dzięki zbadaniu tego zjawiska, możliwe jest oszacowanie, ile energii będzie w stanie wygenerować dana morska farma wiatrowa. W efekcie analiz, bazujących na badaniach wiatru, eksperci utworzyli model inżynierski. Zostanie on wykorzystany w realizacji Programu Offshore Grupy PGE.

– Jednym z istotnych elementów etapu przygotowawczego inwestycji offshore jest oszacowanie jej przyszłej produktywności. Dlatego też zdecydowaliśmy na przeprowadzenie analiz mających na celu zbadanie efektu spowolnienia wiatru związanego z funkcjonowaniem morskich farm wiatrowych. Postanowiliśmy realizować to działanie z polską jednostką naukową. Dzięki stworzonemu modelowi przepływu wiatru będziemy mogli zaplanować najbardziej efektywne rozmieszczenie poszczególnych turbin naszych farm wiatrowych na Baltyku oraz jeszcze dokładniej oszacować ich produktywność – powiedziała Monika Morawiecka, prezes zarządu PGE Baltica.

– Wieloletnie prace w zakresie rozwoju metod obliczeniowych w aerodynamice umożliwiły opracowanie modelu do oceny oddziaływania farmy na prędkość wiatru w jej otoczeniu. Zrealizowany projekt z PGE Baltica jest przykładem współpracy środowiska naukowo-akademickiego z partnerami biznesowymi, co jest jednym z warunków maksymalizacji tzw. local content w inwestycjach morskiej energetyki wiatrowej na polskich obszarach – Paweł Flaszyński, profesor IMP PAN.

Wpływ spowolnienia przepływu wiatru został zbadany przez PGE Baltica i IMP PAN za pomocą numerycznej mechaniki płynów, czyli gałęzi nauki zajmującej się symulacjami z dziedziny hydro i aerodynamiki. Wiarygodność wykonanych badań została potwierdzona przez porównanie wyników z danymi pochodzącymi z istniejącej morskiej farmy wiatrowej na Morzu Północnym.

Zjawisko spowolnienia przepływu wiatru przez duże morskie farmy wiatrowe jest w branży szeroko omawiane od 2018 r., kiedy to opublikowane zostały pierwsze wyniki badań demonstrujące jego wpływ na pracę turbin. Rok później PGE Baltica i IMP PAN zdecydowały się podjąć współpracę, aby lepiej poznać to zjawisko. W 2019 roku podmioty podpisały umowę o współpracę w tym zakresie, a prace badawcze rozpoczęły się w 2020 roku.

O PGE Baltica

PGE Baltica została powołana w styczniu 2019 roku jako spółka odpowiedzialna za realizację Programu Offshore w Grupie Kapitałowej PGE. Program Offshore Grupy PGE zakłada wybudowanie do 2030 roku Morskiej Farmy Wiatrowej Baltica, realizowanej w dwóch etapach – Baltica 2 i Baltica 3, o łącznej mocy zainstalowanej do 2,5 GW. Następnie po 2030 roku do portfolio Grupy dołączy Elektrownia Wiatrowa Baltica 1. Zgodnie ze strategią Grupy PGE do 2030 r. z perspektywą do 2040 r. Grupa PGE będzie posiadać do ok. 6,5 GW mocy w polskiej części Bałtyku. 

O Grupie Kapitałowej PGE

PGE Polska Grupa Energetyczna jest największym przedsiębiorstwem elektroenergetycznym i dostawcą energii elektrycznej oraz ciepła w Polsce. Dzięki połączeniu własnych zasobów paliwa i wytwarzania energii oraz posiadaniu sieci dystrybucyjnych, PGE gwarantuje bezpieczne i stabilne dostawy energii elektrycznej oraz ciepła do ponad 5 milionów klientów. Jednostki wytwórcze Grupy PGE wytwarzają blisko 40 proc. energii elektrycznej w Polsce.  Z 10 proc. udziałem w rynku OZE w Polsce. Grupa PGE jest największym krajowym producentem energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych. Plan na kolejne lata to dalszy rozwój odnawialnych źródeł energii – w szczególności w oparciu o energię wiatru i słońca. PGE jest liderem zmian w polskiej energetyce. W swojej strategii, Grupa PGE przedstawiła plan transformacji Grupy i drogę do dekarbonizacji wytwarzania oraz ogłosiła cel osiągnięcia neutralności klimatycznej do 2050 r. Plan inwestycyjny Grupy PGE obejmuje największe w kraju inwestycje w morskie elektrownie wiatrowe.

O IMP PAN w Gdańsku

Instytut Maszyn Przepływowych im. Roberta Szewalskiego Polskiej Akademii Nauk (IMP PAN) jest uznaną w kraju i za granicą jednostką naukową, w której prowadzone są badania podstawowe i aplikacyjne w zakresie projektowania i budowy urządzeń wykorzystywanych w procesach konwersji energii. Działalność instytutu obejmuje szeroki wachlarz prac eksperckich na potrzeby sektora energetycznego i lotniczego, a kompetencje multidyscyplinarnych zespołów przyczyniają się do rozwoju technologii odnawialnych źródeł energii. IMP PAN wyróżnia wysoko wykwalifikowana kadra naukowa i inżynieryjno-techniczna oraz laboratoria wyposażone w najnowocześniejszą aparaturę badawczą. Doświadczenie i dostępna infrastruktura umożliwiają realizację szeregu krajowych i międzynarodowych projektów B+R oraz współpracę z przedsiębiorstwami z różnych sektorów gospodarki w kraju i za granicą.

Źródło: PGE