Betrouwbare simulatie van windparken op zee

06 mrt 2015

Windenergie is schoon en duurzaam. Samen met Benjamin Sanderse, oud-promovendus bij ECN en het Centrum voor Wiskunde en Informatica (CWI) doet ECN onderzoek naar hoe deze energie op een efficiënte manier opgewekt kan worden. Sanderse ontwikkelde in zijn proefschrift een geavanceerde methode om nauwkeurig de stroming van lucht in windparken op zee te simuleren. Hiervoor ontving hij op 12 december 2014 de Stieltjesprijs.

Turbulente tijden
Windmolens op zee staan in rijen opgesteld. De voorste rij windmolens krijgt ongestoorde wind te zien, waardoor de bladen gaan draaien. Door het draaien van de bladen ontstaat turbulentie en neemt de windsnelheid af: er ontstaat een zog. De volgende rijen windmolens ervaren hierdoor andere, meer turbulente wind. Door de afgenomen windsnelheid kunnen deze achterliggende molens niet op volle capaciteit draaien. Deze molens wekken hierdoor minder energie op dan mogelijk is. Bovendien zorgt de toegenomen turbulentie in het zog voor een grotere windbelasting op de bladen. Dit is zonde, want windenergie is een belangrijke energiebron, en vooral op zee kan nog veel energie worden opgewekt.

De wind ingecalculeerd
In zijn proefschrift beschrijft Sanderse hoe we meer inzicht kunnen krijgen in het gedrag van zog in windparken door de ontwikkeling van geavanceerde rekenmethoden. Zijn rekentechniek heeft het mogelijk gemaakt om turbulente stromingen te voorspellen, zodat er digitaal verschillende opstellingen van windmolens getest kunnen worden. Dit helpt ons om windparken efficiënter in te richten, waardoor er een hoger rendement uit windparken kan worden gehaald.

Slimme rekenmethode
Het werk van Benjamin Sanderse heeft ECN een slimme rekenmethode gegeven om te onderzoeken hoe de zoggen achter windturbines op zee zich gedragen. Zijn werk vormt de input voor verder onderzoek naar het efficiënter ontwerpen en plaatsen van windturbines. Sanderse: “Nederland is een kennisland. Om dat te blijven, is het essentieel om te investeren in wetenschappelijk onderzoek en vernieuwing, bijvoorbeeld door promovendi aan te stellen en banden te houden met universiteiten. Dit komt de innovatie ten goede. Ik waardeer het daarom ook heel erg dat ECN de tijd en middelen ter beschikking heeft gesteld om samen het onderzoek uit te voeren.”

De Stieltjesprijs
De 4 jaar die Sanderse aan zijn proefschrift heeft gewerkt, is beloond met de Stieltjesprijs. Deze prijs wordt vanaf 1996 jaarlijks toegekend aan de schrijver van het beste proefschrift in de wiskunde dat is verdedigd in Nederland. In december 2014 mocht Sanderde zijn Stieltjesprijs daadwerkelijk in ontvangst nemen.

Bron: ECN

Nieuwsarchief