一个新的研究机构可以帮助解决风能最大的限制因素之一–多台涡轮机对大型风力发电场的风力强度和功率输出产生的减慢作用。
规模化风电场技术(SWiFT)设施最近在德克萨斯科技大学启动,旨在研究风电场中的涡轮间距如何影响湍流,空气动力损失,设备损坏以及整体风能发电效率。
SWiFT是美国能源部,桑迪亚国家实验室,德克萨斯理工大学和维斯塔斯之间的合作,是有史以来第一个专门致力于确定涡轮机尾流如何影响顺风涡轮机生产并确定选址策略以改善风电场的研究机构。输出。
涡轮间距影响风能输出
考虑到美国目前正在经历的风潮,风力发电场内的涡轮机间距似乎并不是什么大问题,但这可能是风能必须克服的关键障碍之一,才能成为我们清洁能源未来的主要部分。
SWiFT风电场研究中心图片来自Sandia国家实验室
最近的研究表明,风电场内部排中的涡轮机功率比前面的涡轮机低40%,这意味着传统的涡轮机间距会导致发电容量和输出功率被高估。
这种“阴影”效应不仅会降低功率输出,还会增加涡轮机叶片的疲劳。国家可再生能源实验室的帕特·莫里亚蒂说:“风力涡轮机很贪婪。“他们将尝试从风中提取尽可能多的能量,而不考虑周围的任何其他事物,例如风电场中的其他涡轮机。”
同类中唯一的风能研究设施
现在输入SWiFT。该设施位于5级风力发电场,具有三台研究规模的风力涡轮机,它们的间距可以模拟传统的风电场,并且随着时间的推移可以扩展到十台风力涡轮机。涡轮机具有最先进的涡轮机控制和数据采集系统,可将数百个数据集汇集到现场控制大楼,该大楼包含640平方英尺的计算空间,以分析涡轮机性能。
除了农场和控制大楼外,SWiFT还具有用于试验性涡轮机建造的7500平方英尺的装配大楼,两个直接位于涡轮机上风向以测量风速的风速计塔,并可以进入德州理工大学的风科学与工程研究中心(WiSE) )大气观测设施。
SWiFT的研究最终将有许多应用,但最初将着重于减少功率损失和涡轮机与涡轮机相互作用的损害,增强先进转子的能量捕获潜力,改善风电场设备的空气动力学和空气弹性特性,以及测试新技术。
“ SWiFT设施的建成标志着风能研究的新篇章令人振奋,”德克萨斯理工大学大臣肯特·汉斯说。“这项合资企业产生的研究将增强风力涡轮机的能力,并有助于发展未来的风力发电系统。”
观看此德州技术视频,以了解有关SWiFT和该设施开创性的更多信息:
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