पवन ऊर्जा संयंत्र की स्थापना के समय पवन की प्रकृति को प्रभावित करने वाले कारक क्या हैं ?
आदर्श उत्तर
पवन ऊर्जा संयंत्र स्थापना हेतु पवन की प्रकृति को प्रभावित करने वाले कारक:
- पवन की गति एवं निरंतरता (Wind Speed & Velocity): वाणिज्यिक बिजली उत्पादन हेतु न्यूनतम 12 से 15 किमी/घंटा (Cut-in speed) की निरंतर वायु गति आवश्यक है (उत्पादित शक्ति पवन के वेग के घन के समानुपाती होती है: P ∝ v³)।
- स्थलाकृति एवं धरातलीय खुरदरापन (Terrain & Surface Roughness): ऊंचे पठार, तटीय क्षेत्र, पर्वतीय दर्रे (Passes) तथा बाधा-मुक्त खुले मैदान हवा की गति बढ़ाते हैं।
- वायु का घनत्व एवं तापमान (Air Density & Altitude): ठंडी और सघन हवा गर्म हवा की तुलना में टरबाइन ब्लेड्स पर अधिक दबाव उत्पन्न करती है।
- पवन की दिशा की स्थिरता (Wind Direction Consistency): हवा का एक ही दिशा में बहना टरबाइन की दिशा बार-बार बदलने की ऊर्जा हानि को रोकता है।
- ऊंचाई (Hub Height): घर्षण कम होने से जमीन से 80-120 मीटर की ऊंचाई पर तेज हवाएं चलती हैं।
In English (Question & Model Answer)
What are the factors affecting the nature of the wind while establishing the wind energy plant ?
Factors Influencing Wind Dynamics for Wind Energy Farm Siting:
- Wind Velocity and Continuity: Viable power generation requires minimum cut-in speeds of 12–15 km/h (3.5–4.5 m/s), since aerodynamic kinetic power scales cubically with velocity (P ∝ v³).
- Topography and Surface Aerodynamic Roughness: Coastal belts, elevated ridgelines, and wide unobstructed valleys exhibit lower frictional drag and laminar air acceleration.
- Air Density and Thermal Regimes: Colder, denser maritime air exerts higher aerodynamic force on turbine rotor aerofoils than hot low-density air.
- Wind Directional Uniformity (Weibull Distribution): Minimal turbulence and predictable prevailing wind vectors reduce mechanical yaw stress.
- Hub Height Optimization: Frictional boundary layer drag decays rapidly with altitude (80–140 m tower hubs capture higher wind gradients).