美研究风力发电机尾流的影响

2011-4-29 21:32 来源: 中国科学院
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  风力发电是主要的可再生能源来源之一,目前其应用越来越广泛。风力发电机叶片旋转时能够产生看不见的尾流,美国科罗拉多大学波尔德分校大气和海洋科学系副教授朱莉·伦德奎斯特领导的研究小组近日表示,他们正在研究这种尾流对排布在其后面的风力发电机的影响。

  伦德奎斯特说,现在众多的风力发电机分布在世界各地,如果人们能够了解阵风和风向快速变化如何影响风力发电机的运行以及风力发电机尾流的特征,那么便能改进设计标准、提高效率和降低能源成本。

  研究小组成员来自多家单位,除科罗拉多大学波尔德分校外,还包括美国国家海洋和大气管理局、能源部国家可再生能源实验室和位于加州的劳伦斯利弗莫尔国家实验室。他们认为,科学家和风能开发人员将利用研究结果更好地了解风能发电并提高风力发电站的发电量。

  为测量风力变化和尾流的行为特征,研究人员计划利用国家海洋和大气管理局开发的名为高分辨率扫描多普勒激光雷达的设备来监测国家可再生能源实验室下属国家风力技术中心的一台风力发电机,并利用测风激光雷达和声雷达来测量风和湍流。此外,国家可再生能源实验室已建成了两座各高135米的气象塔,用于测量空气温度以及风和湍流。

  美国国家海洋和大气管理局所属地球系统研究实验室的大气科学家罗伯特·班塔拥有多年使用高分辨率扫描多普勒激光雷达的经验,他表示,虽然人们利用风洞和计算机就尾流的影响建立了模型,但是大气层与模型模拟的并不相同,它更加多变和复杂。

  伦德奎斯特认为,即使是每日大气温度的起伏也能影响风力发电机的尾流,而尾流变化的行为特征能够影响拥有多排风力发电机的发电站的发电量,因此详细观察这些风力发电机和了解如何减少尾流对它们的影响是十分重要的。