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尾流效应终结者 这种运行策略能让风场发电量将提高50%!

北极星风力发电网  来源:欧洲海上风电  作者:欧洲海上风电  2019/7/8 8:44:00  我要投稿  

北极星风力发电网讯:斯坦福大学近日公布了一项研究成果,可以显著提高风场发电量,尤其对于低风速地区的风场,发电量增长甚至接近50%!

(来源:微信公众号“欧洲海上风电”ID:EU_offshore)

尾流效应

尾流效应是指风力发电机从风中获取能量的同时在其下游形成风速下降的尾流区。若下游有风机位于尾流区内,下游风机的输入风速就低于上游风机的输入风速。尾流效应造成风电场内风速分布不均,影响风电场内每台风机的运行状况,进一步影响风电场运行工况及输出;且受风电场拓扑、风轮直径、推力系数、风速和风向等因素影响。

尾流效应“终结者”,发电量暴涨

这项名为“尾流转向”的研究,通过在整个风电场中根据主风向逐行偏转风机,来改善这一问题。

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在加拿大阿尔伯塔省的TransAlta Renewables风电场进行的测试显示,在使用“尾流转向”策略后,风场平均发电量提升了7%~13%,而在风速较低时,风场发电量提升了增加了47%!并且,还减少了因风速变化而造成的发电量大幅波动。

项目研究者,来自斯坦福大学土木、环境和机械工程教授John Dabri表示:“为了实现可再生能源发电的全球目标,我们需要找到从现有风电场获得更多能源的方法。一直以来,风电场研究的重点一直是风电场中单台风机的性能,但实际上应该考虑整个风场,而不仅仅是其各个部分的总和。”

在使用“尾流转向”的策略后,前排风机的发电量会降低,但由于尾流效应的减小,后排风机的发电量显着增加。

“尾流转向”也有助于风场的电力输出更平稳,特别是在低风速地区运行的风场。大量的风机在原本输入极低的风速条件下,局部位置的风机发电量提高了72%。

优点不止一个

其实,“尾流转向”并非全新的研究,此前也有许多专家和学者认识到了它在风力发电领域的潜力,但直到最近才通过测试验证了这一理论。

有些运营商担心,所有风机转向,长期来说是否会影响风机结构的稳定性,而测试结果却恰恰相反,“尾流转向”不仅不会损害风机结构,反而会减少机械疲劳。

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目前,测试在继续进行,以收集更多的数据进行下一步研究。一旦确认“尾流转向”策略的有效性,这将不仅仅是运行策略,而是会应用到风场的设计阶段,按照运行时使用“尾流转向”策略来考虑尾流效应,这样排布风机密度更大,从而提高风场土地利用率和发电量。


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