尾迹如何影响风能效率

亮点:

  • 尾迹是风力降低和涡轮下游湍流增加的区域。
  • 尾流造成的损失可能高达风力发电场能源损失的10%。

快速移动的风力涡轮机叶片产生尾迹,这可以改变到达风力涡轮机和下风工厂的风能量。尾流造成的损失可能高达风力发电场能源损失的10%。

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后的效果

尾流是一段很长的风迹,与到达涡轮机前面的风相比,它相当湍流,并且速度减慢——这个表达来自船后的尾流。

简单地说,风力涡轮机产生尾迹,这是风力涡轮机下游风速降低和湍流增加的区域。当风力涡轮机在风电场中紧密放置时,这些尾迹会相互作用,产生更大的尾迹,并降低风电场的总能量输出。

风力发电场长尾流造成的能量损失被称为尾流损失或尾流效应。尾迹损失的发生是因为下游尾迹的涡轮机接收到的风能比上游尾迹的涡轮机少。这导致下游涡轮机的功率输出减少,从而降低了风电场的整体能量输出。

为了使尾流损失最小化,风力发电场通常在设计时仔细考虑涡轮机的位置和间距。2022世界杯决赛竞猜研究人员和工程师也在开发新技术,如先进的控制系统和风电场优化算法,以提高风电场效率和减少尾流损失。然而,损失甚至可能比预期的还要大。大规模的尾流甚至可以持续20英里或更长时间,到达完全不同的风电场。

重大损失-研究

一项由ArcVera可再生能源在纽约湾海上开发站点发现,常用的工程尾流损失模型对远程尾流损失的预测严重不足。

ArcVera指出:“在大型海上阵列的下风处,高达1米/秒或10%的速度缺陷会持续长达或超过100公里,导致长期能量缺陷远远超过业内大多数专家的预期。”

另一个人说研究在剑桥大学出版社出版的两个相同的风电场之间的相互作用中,上游风电场产生的尾流对下游风电场内部和周围的流动发展具有明显的影响。

风电场尾流

研究-剑桥大学出版社

此外,当距离为5公里时,下游风电场第一排的发电量减少33%,当距离为15公里时减少13%,显示尾流效应与距离成反比关系。

进一步研究的需要2022世界杯决赛竞猜

虽然研究清楚地表明,尾迹效应造成了能量产生的损失,但对于有效的对抗方法的共识并不可靠,特别是关于远程尾迹。用于尾迹估计的工程模型对内尾迹和近距离外尾迹进行了验证。然而,这些模型并没有在如此长的距离内进行常规验证,也根本没有在大型铭牌(>12兆瓦)和转子直径(>200米)的风力涡轮机上进行验证。显然需要进一步研究。2022世界杯决赛竞猜

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Junaid沙

Junaid拥有建筑与管理工程硕士学位。作为一名土木工程专业的研究生,他利用自己的技术实力,将自己的热情投入到环境领域的写作中。

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