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如何提高风能利用效率?

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:图2-5 风经过森林时的风廓线因为有了置换高度,粗糙元就仅是树冠顶部,而非整个树木。考虑置换高度后的中性稳定大气近底层的风廓线为式中 d——置换高度。对于风力发电机组来说,置换高度意味着塔筒高度变矮了。根据树木的紧密程度,一般置换高度为树高的1/2到2/3之间。置换高度还可以理解为,由于树林的存在改变了地形,或形成了障碍物。

如何提高风能利用效率?

如果粗糙元间距非常紧密,那么就可能相当于地表被抬高了,或者说被“置换”了。例如一些森林非常茂密,从空中看,其绿色的树冠紧密相连,融为一体。建筑物非常密集的城市也起到类似的效果。如图2-5所示,当风吹过密植的森林时,在树冠上方的风廓线仍然遵循式(2-1)的对数风廓线,相当于地面被抬升了,抬升的高度就是置换高度。

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图2-5 风经过森林时的风廓线

因为有了置换高度,粗糙元就仅是树冠顶部,而非整个树木。考虑置换高度后的中性稳定大气近底层的风廓线为

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式中 d——置换高度。(www.xing528.com)

只需测得三个不同高度的平均风速,就不难求解上式中的三个未知参数了。

对于风力发电机组来说,置换高度意味着塔筒高度变矮了。如果风力发电机的周围大范围内都是树林,如黑龙江省的宜春市,就必须考虑置换高度,否则将严重高估轮毂高度的风速和风力发电机组的发电量。

根据树木的紧密程度,一般置换高度为树高的1/2到2/3之间。当然,还需要通过测风塔的不同测风高度的平均风速的相互推算,来判断置换高度和粗糙度的设置是否正确。

树林对于风资源与微观选址来说是一个非常复杂的问题,因为树林的大小、形态和方位都直接对风流产生不同的影响,难以用简单的模型进行很好的模拟。置换高度还可以理解为,由于树林的存在改变了地形,或形成了障碍物。

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