主要受尾流区风速的衰减影响,上风向风力发电机与下风向的有不同的噪声特点。同样风速下,定桨风力发电机和变桨风力发电机产生的噪声也有区别。夜晚的噪声影响通常大于白天,因为夜晚稳定的大气增加了风速梯度,且对声音有向下风向的折射作用。另外,夜晚人类活动噪声较低,使得风力发电机的噪声更为突出[100]。现代风力发电机的噪声级别可以达到约103dB(A),并受到风力发电机的设计细节和满发功率影响。
声音的传播主要是距离的函数,但也受到风力发电机的位置、周围地形和大气条件影响。声源与听者之间的距离增大,声压级减小。在没有障碍物的空旷、平坦地形,可以把噪声的传播形式假设为半球形。地表粗糙度、空气温度、湿度和风的持续时间也会影响噪声的传播。商业化的风资源分析软件都有计算噪声的模块,通常依据1994年的IEA标准[105],对这些影响因素进行分析,如WindPRO和WindFarm。通常,这些商业软件先定义噪声敏感区,如民房等,然后根据风力发电机的噪声曲线,计算风场的噪声或声压级分布,WindPRO软件的计算结果如图12-4所示[104]。
图12-4 WindPRO软件计算的噪声分布图,不同颜色代表不同的声压级[104]
简单分析时,可以认为噪声的传播路径是半球形的。在这一假设下,从强度为LW的一个声源出发,在距离声源为R处的声压级LP为[101]:(www.xing528.com)
式中 α——声音吸收系数;对于宽频噪声,α可以取为0.005dB(A)/m。
根据式(12-1)可得到图12-5,为平坦均一地形条件下,不考虑风向时,典型的2MW风力发电机不同距离的声压级曲线。可见当距离该风力发电机500m远时,噪声已经降低到40dB(A),低于一般的背景噪声水平,是世界卫生组织推荐的可接受的夜晚噪声水平。
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