逆风风电厂可以减少顺风邻居的流量

新的国家科学基金会和能源部资助的研究突出了风能设施全球扩散的先前未开发的后果:逆风设施的尾流效应,可以减少其顺风邻居的能源生产。

与国家可再生能源实验室(NREL)合作,科罗拉多大学博尔德分校(CU)和丹佛大学(DU)的教师开发了这篇论文,“不协调的风能开发引起的风力涡轮机尾流效应的成本和后果, “出现在自然能源中。该研究使用大气模拟以及经济和法律分析来证明风力设施尾流效应 - 当涡轮机组减少其背后数英里的风速时发生 - 是可测量和可预测的。

“这项工作主张更加周到地部署风能,”CU的研究员,研究的主要作者Julie Lundquist说。Lundquist与NREL国家风能技术中心合作,是CU Boulder大气和海洋科学系的副教授,也是CU / NREL可再生和可持续能源研究所的研究员。该论文由DU's Denver Sturm法学院的KK DuVivier以及CU的Daniel Kaffine和Jessica Tomaszewski共同撰写。

据观察,风力设施的尾流可延伸至25英里。在2016年美国994个风电设施中,近90%与另一个风电设施相距25英里,所有风电设施都可能出现尾流效应。

“就像上游用户可以有意或无意地向下游增加额外成本一样,这里也会产生同样的效果,”CU Boulder经济系教授Kaffine说。研究表明,尾流效应不会破坏风能,因为它们是可预测的,只发生在特定的大气条件下。

“除了强调精心策划的风电场选址的价值 - 特别是在美国开始大规模海上风电部署 - 这种开创性的研究证明了NREL在改造全球能源技术和系统方面的领导地位,” NREL的机械和热工程科学副实验室主任Johney Green说。

当风在特定方向时和在夜间温度降低时发生最大的尾流效应。对于本研究中模拟的风力设施,最严重的尾流效应仅发生不到4%的时间,表明可以预测和管理尾流损失。计算机模拟使研究人员能够量化风的产生。在研究的一个月中,当逆风站点成为模拟的一部分时,顺风设施的发电量下降了8%。

美国国家科学基金会自然与人类系统耦合动力学项目主任Tom Baerwald表示,该项目探讨了经济和法律问题以及风能生产中的地球物理过程之间的联系。“这些发现推动了我们对这些相互作用的理解,并为未来成功开发可再生能源提供了指导。”

NREL是美国能源部可再生能源和能源效率研究与开发的主要国家实验室。NREL由可持续能源联盟有限责任公司为能源部运营。