提高风力涡轮机性能的最佳布置方法

近日，美国特拉华大学大气与能源研究小组在研究风力涡轮机的布置时取得重大发现，即在海上风电场对涡轮机进行交错和分隔排列，可使其性能提高33%，更有助于工程师设计改良海上风电场。

研究者将瑞典附近一座已建海上风电场作为研究基地，将现有紧密排列的网格式分布与6个不同的分布进行比较。在某些分布中，涡轮机整齐排列但行间距较大，而在另一些分布中，涡轮机每间隔一行布置都会变动。在计算机模拟每种分布时，研究小组还考虑到风力涡轮机叶片转动制造的涡流，即不断改变方向的气体漩涡，以及气体流动如何影响周围的涡轮机。结果发现，最佳布置是两种方法的组合。涡轮机间隔拉开、各行交错排列的布局可有效减少涡流引起的损失，提高其整体性能。这种优化布置应考虑到涡轮机面对的盛行风向，如果盛行风改变了方向和强度，那么该布置就不一定总能达到最佳效果。因此，研究小组认为，应考虑到不同因素，以期系统地逐一研究每一种方案的利弊。

该项研究是“风力研究及其在可再生能源生产中的应用”项目的子课题。研究小组表示，未来风能可为全球提供50%的能源需求，且环境影响很小。在调查了世界范围内风能随季节变化的规律后，研究小组还发现，在大多数能够建设风电场的陆地和海上区域，产能最高的时间是12月～次年2月。这些最新成果均发布在《应用地理学》上，且展示了全世界风能的详细分布图。