温度不均会导致风。这可以是垂直风,也可以是水平风。垂直风是造成飞机有时快速上升或下降的原因。可能需要您“回到座位上并系紧安全带”的相同湍流条件也会使风力涡轮机的效率降低。
另外,在不同高度的不同水平风速(也称为风切变)会给大型涡轮机叶片施加压力。研究一直在测量水平风速及其持续时间,以确定一段时间内某个地区的风能潜力。现在,一项新的研究得出的结论是,不稳定的大气条件可能会使风力涡轮机的性能平均降低15%。这项研究是由美国加利福尼亚州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的索尼亚·沃顿和科罗拉多大学的朱莉·伦德奎斯特进行的。
障碍物
湍流也可能由附近的障碍物引起。山,人造结构,海崖甚至植被都可能引起湍流。在这种情况下,风可能会迅速改变方向。风力涡轮机可能反应不快。除了引起性能问题之外,这还给结构带来压力。
城市解决方案
一个对湍流特别不利的地方也提出了解决方案。城市有很多障碍。已经发现,在阻塞之前和之后很长一段时间都扰乱了空气。但是,除此之外,湍流区的风速也增加了。已经提出将小型风力涡轮机放置在纽约市的建筑物上,这可以利用风速的增加。
垂直轴风力涡轮机无需改变方向即可迎风,叶片的俯仰角可利用建筑物边缘下方的上升气流。建筑物的形状也可以引导风流。
位置
在正确的位置,风可以成为经济的动力来源。由于海上没有障碍物,海上风的湍流较小。它还趋于更强和更恒定。避免湍流是获取最大能量同时降低成本的一种方法。因此,大力推动海上风电技术的发展,并在汹涌的海上安装更多的风电。
照片来源:Uairo1(CC by 2.0许可证)
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