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低風(fēng)速機(jī)組選型時(shí)湍流強(qiáng)度如何評(píng)估

  低風(fēng)速項(xiàng)目主要分兩類,一類是復(fù)雜地形項(xiàng)目,一類是簡(jiǎn)單地形項(xiàng)目。簡(jiǎn)單地形的項(xiàng)目問題不大,風(fēng)速低湍流低,基本還可以像三北一樣閉著眼睛選機(jī)位。

  但對(duì)復(fù)雜地形項(xiàng)目,微觀選址過程中的一個(gè)難點(diǎn)就是評(píng)估設(shè)計(jì)湍流強(qiáng)度。

  設(shè)計(jì)湍流強(qiáng)度的來源主要有3個(gè)方面:

  1、風(fēng)場(chǎng)范圍內(nèi)地形地貌變化;

  2、目標(biāo)點(diǎn)位(包括風(fēng)機(jī)和測(cè)風(fēng)塔)附近的地形地貌變化;

  3、風(fēng)機(jī)間距的影響。

  第1個(gè)方面好理解,有過選址經(jīng)驗(yàn)的同行都知道,站在風(fēng)場(chǎng)制高點(diǎn),風(fēng)機(jī)排布大致如何基本有譜,剩下的工作就是逐點(diǎn)核實(shí),并利用軟件進(jìn)行驗(yàn)證計(jì)算。

  到第2個(gè)問題,就有了難度,測(cè)風(fēng)塔實(shí)測(cè)的環(huán)境湍流強(qiáng)度有沒有代表性?怎樣才能得到一個(gè)有代表性的環(huán)境湍流強(qiáng)度?

  到了第3個(gè)問題,幾乎就已經(jīng)無解了。首先要保證測(cè)風(fēng)塔實(shí)測(cè)的環(huán)境湍流強(qiáng)度具有代表性,然后再用合理的算法/軟件計(jì)算到每個(gè)機(jī)位。IEC 61400-1 3rd的附錄D給出了設(shè)計(jì)湍流強(qiáng)度(有效湍流強(qiáng)度)的計(jì)算方法,但其中并未給出如何考慮地形影響,說到底就是并不能保證適用于復(fù)雜地形(參見《微觀選址軟件算湍流,哪個(gè)更可信?》)。

  看到這里,大概有人會(huì)想,是不是可以通過CFD的算法計(jì)算湍流分布云圖,再用測(cè)風(fēng)塔進(jìn)行修正呢?理論上可行,但光是考慮熱穩(wěn)定度一項(xiàng),現(xiàn)在也是一個(gè)不可能任務(wù),而熱穩(wěn)定度對(duì)湍流強(qiáng)度的影響也是非常重要的(參見《從冬季空氣污染到風(fēng)切變》)。

  那到底該怎么辦呢?個(gè)人覺得還是應(yīng)該針對(duì)復(fù)雜地形風(fēng)電項(xiàng)目開展基礎(chǔ)理論研究,制定出適用于復(fù)雜地形的測(cè)風(fēng)塔選址規(guī)范和設(shè)計(jì)湍流計(jì)算方法。這個(gè)問題不解決,只討論低風(fēng)速風(fēng)電的年平均風(fēng)速和發(fā)電量標(biāo)準(zhǔn),無異于舍本逐末。

  而在這之前,只能是根據(jù)現(xiàn)有資料和算法,進(jìn)行逐個(gè)機(jī)位的充分分析,盡量降低風(fēng)險(xiǎn)程度而已。

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