據(jù)外媒報道,美國的風力發(fā)電廠通過使用“尾流轉向”或可實現(xiàn)0.8%的預測年產量增長。“尾流轉向” 是風力發(fā)電廠采用的一種策略,它涉及上游渦輪機與風向的錯位,以使風浪偏離下游渦輪機,從而增加電廠的風力凈產量。
在AIP出版的《可再生和可持續(xù)能源雜志》中,美國能源部國家可再生能源實驗室(NREL)的研究人員說明了“尾流轉向”如何能夠增加美國商業(yè)陸上風力發(fā)電廠的能源生產。雖然一些發(fā)電廠由于不利的氣象條件或渦輪機布局而顯示出較少的尾流轉向潛力,但一些風力發(fā)電廠是理想的候選者,可以從尾流轉向控制中大大受益。
總的來說,在所調查的一組風力發(fā)電廠中,預測的平均年產量增長為0.8%。此外,研究人員發(fā)現(xiàn),在使用“尾流轉向”的風力發(fā)電廠中,風力渦輪機可以更緊密地放置在一起,在保持相同的能源生產成本的情況下,在特定區(qū)域內的發(fā)電量增加近70%。
研究作者David Bensason說:“我們驚訝地看到,即使在考慮了不同風力發(fā)電廠的尾流損失后,尾流轉向的潛在能量改善仍有很大的變化。”
就像雨傘可能會投下陰影一樣,風力渦輪機在其轉子的下游會產生一個較慢的、較紊亂的氣流區(qū)域,這就是所謂的“尾流”。當這些“尾流”流入另一個渦輪機時,它們會降低其發(fā)電能力。
“尾流轉向”策略通過抵消轉子面和進入的風向之間的角度來 "引導 "這些尾流遠離渦輪機。這種技術犧牲了少數(shù)渦輪機的功率效率,以提高整個風力發(fā)電站的性能。只有在開始時有尾流損失的情況下,“尾流轉向”才能增加能量生產。因此,對于風浪損失較高的風力發(fā)電站來說,“尾流轉向”的好處往往會增加。
該研究是最早使用NREL開發(fā)的Gauss-Curl-Hybrid型尾流模型的研究之一。該模型比之前的模型更準確地預測了風電廠的尾流行為,并捕捉到了在大型電廠中更突出的效應。研究人員還結合了幾個公開可用的數(shù)據(jù)庫和工具,這些數(shù)據(jù)庫和工具共同使對美國大型風電廠樣本的尾流轉向潛力的調查成為可能。
研究共同作者Eric Simley說:“我們希望這項研究強調了美國現(xiàn)有商業(yè)風電廠大樣本的風浪轉向潛力,激勵風電廠業(yè)主在他們的風電廠中實施尾流轉向,以增加能源生產,并為使風能成為廣泛部署的可負擔的清潔能源作出貢獻。”