低風(fēng)速機組選型時湍流強度如何評估
低風(fēng)速項目主要分兩類,一類是復(fù)雜地形項目,一類是簡單地形項目。簡單地形的項目問題不大,風(fēng)速低湍流低,基本還可以像三北一樣閉著眼睛選機位。
但對復(fù)雜地形項目,微觀選址過程中的一個難點就是評估設(shè)計湍流強度。
設(shè)計湍流強度的來源主要有3個方面:
1、風(fēng)場范圍內(nèi)地形地貌變化
2、目標點位(包括風(fēng)機和測風(fēng)塔)附近的地形地貌變化;
3、風(fēng)機間距的影響。
第1個方面好理解,有過選址經(jīng)驗的同行都知道,站在風(fēng)場制高點,風(fēng)機排布大致如何基本有譜,剩下的工作就是逐點核實,并利用軟件進行驗證計算。
到第2個問題,就有了難度,測風(fēng)塔實測的環(huán)境湍流強度有沒有代表性?怎樣才能得到一個有代表性的環(huán)境湍流強度?
到了第3個問題,幾乎就已經(jīng)無解了。首先要保證測風(fēng)塔實測的環(huán)境湍流強度具有代表性,然后再用合理的算法/軟件計算到每個機位。IEC 61400-1 3rd的附錄D給出了設(shè)計湍流強度(有效湍流強度)的計算方法,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,哪個更可信?》)。
看到這里,大概有人會想,是不是可以通過CFD的算法計算湍流分布云圖,再用測風(fēng)塔進行修正呢?理論上可行,但光是考慮熱穩(wěn)定度一項,現(xiàn)在也是一個不可能任務(wù),而熱穩(wěn)定度對湍流強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?個人覺得還是應(yīng)該針對復(fù)雜地形風(fēng)電項目開展基礎(chǔ)理論研究,制定出適用于復(fù)雜地形的測風(fēng)塔選址規(guī)范和設(shè)計湍流計算方法。這個問題不解決,只討論低風(fēng)速風(fēng)電的年平均風(fēng)速和發(fā)電量標準,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,進行逐個機位的充分分析,盡量降低風(fēng)險程度而已。

責(zé)任編輯:電改觀察員
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