新的软件工具可以将风能推向主流

美国能源部国家可再生能源实验室认为，它正在开发的新软件工具可能会将风能推向主流，并超过美国能源部的目标，即到2030年将所有风能的20％来自风能。

美国国家可再生能源实验室（NREL）正在开发一种称为“风电场应用模拟器（SOWFA）”的软件工具，以计算许多变量如何影响风电场的气流和能源生产。根据国家可再生能源实验室的说法，SOWFA的“关键创新”是它能够模拟各种规模的能力-从区域天气模式到风力涡轮机之间的空间，再到电子运动。SOWFA能够计算起伏的地面，转动的叶片，表面温度以及其他影响气流和能源生产的变量的影响，这可能是提高风电场效率，使其达到与化石燃料价格持平的最后推动力。

在能源系统集成设施（ESIF）洞察中心，NREL高级工程师Pat Moriarty（左）和NREL高级工程师Paul Fleming在对丹麦Lillgrund风电场的模拟中回顾了速度（蓝色）和湍流（黄色）。研究人员已经编写了用于风电场应用的开源软件工具模拟器（SOWFA），该工具可以计算起伏的地面，搅打叶片，表面温度以及其他变量如何改变风电场的气流和能量产生。图片来源：NREL丹尼斯·施罗德（Dennis Schroeder）

该开源软件是第一个使开发人员能够提高整个风电场（而不仅仅是单个涡轮机）性能的软件。

SOWFA如何帮助风电场开发商的一个例子是管理一台风力涡轮机对其下游伙伴的影响。如果将风力发电场布置成一排排的风力涡轮机，则可能出现的问题是，最主要的风力涡轮机对这些风力涡轮机的干扰更大，有时会引起诸如树木或建筑物后面的平静点下游。在这些情况下，风电场总输出的后果可能非常严重，每个风力涡轮机都会干扰其背后的涡轮机的发电能力。

但是，SOWFA可以向涡轮机制造商，风电场开发商或投资者展示，偏航如何产生推力，该推力会在顺风涡轮机周围苏醒。

NREL高级工程师Paul Fleming说：“从功率的角度来说，苏醒就是能量较低的风。”他在研究中使用SOWFA的工程师之一。“如果您能够摆脱能源短缺的局面，那么风电场的风速将提高，整体产量将提高。”

SOWFA小组负责人NREL高级工程师Pat Moriarty补充说：“过去，风力发电场依靠耗散来控制能量损失，它们只是使涡轮机彼此远离。”“现在，我们可以用其他方式控制它。还有其他方法可以实现更多控制。”

NREL对SOWFA开发及其各种应用程序有完整的撰写，非常值得一读。

但是，从长远来看，诸如SOWFA之类的软件开发将对扩散产生巨大影响，而风能对整个能源领域的影响也将巨大。正如NREL所说，风能只需要很少的推动就可以与化石燃料能源进行成本竞争，这将成为投资者和政府的共同目标。