Analysis of loads in wind turbines under wake

Abstract

[ES] La producción de energía y la integridad estructural de un aerogenerador específico dentro de un parque eólico dependen no solo de las condiciones ambientales que caracterizan el sitio sino también de su posición con respecto a los demás aerogeneradores. Estos generarán estelas que pueden tener un impacto crucial en la turbina eólica en estudio: la velocidad del viento entrante disminuirá mientras que la intensidad de la turbulencia aumentará. Como consecuencia, el rendimiento energético será menor mientras que las cargas que afectan a la estructura serán mayores, lo que provocará una vida útil más corta del aerogenerador. Un diseño optimizado de un parque eólico requiere, por lo tanto, una comprensión clara del fenómeno de estela. El objetivo del trabajo es realizar un análisis comparativo de las cargas que afectan a un aerogenerador bajo estela considerando diferentes aspectos: modelos de estela, condiciones del viento, disposición del parque eólico. Para ello se considerarán simulaciones aeroelásticas de última generación

[EN] The energy production and structural integrity of a specific wind turbine within a wind farm, depend not only on the environmental conditions that characterise the site but also on its position with respect to the other wind turbines. These will generate wakes which may have a crucial impact on the wind turbine under study: the incoming wind speed will decrease whereas the turbulence intensity will increase. As a consequence, the energy yield will be lower while the loads affecting the structure will be larger, leading to a shorter lifetime of the wind turbine. An optimized wind farm design requires, therefore, a clear understanding of the wake phenomenon. The objective of the proposed work is to perform a comparative analysis of the loads affecting a wind turbine under wake considering different: wake models, wind conditions, wind farm layout. For this purpose, state-of-the-art aeroelastic simulations will be considered