Descrizione del progetto
Un controllo più intelligente per lo sfruttamento del vento
I parchi eolici sono molto più di semplici gruppi di turbine: essi interagiscono con l’atmosfera su larga scala e influenzano i modelli meteorologici e la produzione di energia. Il controllo tradizionale del flusso dei parchi eolici si basa su modelli semplificati che non tengono conto degli effetti atmosferici più ampi che influenzano le prestazioni, mentre il controllo in tempo reale tramite simulazioni si è rivelato troppo lento per l’utilizzo pratico. Il progetto REALTOWIND, finanziato dal CER, si propone di combinare simulazioni a grandi vortici (LES, large-eddy simulation) con tecniche di controllo predittivo, nell’ambito di un metodo che permette di modellizzare il flusso d’aria turbolento e le interazioni tra parchi eolici quasi in tempo reale, promettendo di migliorare la produzione e l’efficienza energetica. Affrontando sfide quali dinamiche di flusso caotiche e dati atmosferici limitati, REALTOWIND si propone di cambiare il modo in cui i parchi eolici generano energia, adattandosi al contempo a condizioni ambientali complesse.
Obiettivo
Current Wind-Farm flow Control (WFC) focuses on the interaction of wind turbines through their wakes, and relies on fast heuristic wake models that are mostly considered in an open-loop control framework. However, modern wind farms interact with the atmosphere at much larger scales, such, e.g. as their excitation of atmospheric gravity waves. WFC response is thereby not only governed by intra-farm turbine wakes, but possibly even more by the interaction between the larger atmospheric mesoscales and the farm operation. The only models that realistically capture these aspects down to the wake scale are large-eddy simulations (LES), which are generally run on high-performance computers, yet considered orders of magnitude too slow for use in real-time model predictive control.
Recently however, we have shown that coarse-grid LES integrated in a time-decoupled model predictive control (TDMPC) framework, is about a factor three too slow only for real-time use, while potentially still being effective at realizing the WFC objective. With wind turbines being the largest manmade “flow actuators” existing today, and smaller-sized systems exhibiting faster time scales, the wind farm will be the first turbulent flow system in which LES can be used as a real-time control model.
We aim at inducing a paradigm shift in the use of LES, by developing a first fully integrated LES-based TDMPC and demonstrate it in a high-fidelity emulator environment, as well as, in part, using field data. This raises following fundamental research challenges: diverging sensitivities of perturbations in turbulent flows (chaotic systems) over long time horizons, the sparse nature of measurements in the atmosphere required for state estimation in the control loop, the limited understanding of wind-farm atmosphere interaction in non-neutral stratification, and the efficient emulation of WFC using high-performance computing. My pioneering work in these fields will enable us to tackle these challenges.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2024-ADG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
3000 LEUVEN
Belgio
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.