隨著可開發(fā)風(fēng)電場區(qū)域的風(fēng)資源情況越來越差,發(fā)電量的提升是大家共同努力的目標(biāo)與方向。在影響風(fēng)電場發(fā)電量的諸多因素中,風(fēng)機(jī)葉輪直徑(即葉片長度)的長短則對風(fēng)電場發(fā)電量的影響至關(guān)重要。本文將以實(shí)例計(jì)算來討論一下風(fēng)機(jī)葉片長度對風(fēng)場發(fā)電量的影響。
計(jì)算前提
山西某山地風(fēng)電場,目前有完整一年的實(shí)測風(fēng)資源數(shù)據(jù)、實(shí)測地形圖、微觀選址后的點(diǎn)位坐標(biāo)。
控制變量(WT軟件、風(fēng)資源數(shù)據(jù)文件、地形圖文件、風(fēng)機(jī)點(diǎn)位坐標(biāo)等)一致,僅調(diào)整風(fēng)機(jī)葉片長度這一變量(近似認(rèn)為通過使用相同發(fā)電機(jī)功率、相同輪轂高度、不同葉輪直徑的風(fēng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)),然后通過軟件WT計(jì)算進(jìn)行分析比較。
結(jié)果分析比較
本文使用4種風(fēng)機(jī),在控制其它變量相同的情況下,每種風(fēng)機(jī)又采用兩種不同長度的葉片來進(jìn)行計(jì)算,具體計(jì)算結(jié)果見下表。
根據(jù)上述4個(gè)表格的計(jì)算結(jié)果顯示,在控制風(fēng)機(jī)尾流合理的情況下,使用長葉片的風(fēng)機(jī)會不同程度地提升風(fēng)電場整體發(fā)電量。
工程應(yīng)用
目前市場上通過葉片做文章來提升發(fā)電量的技術(shù)主要有:渦流發(fā)生器、翼刀、擾流器和增加葉片長度。其中,渦流發(fā)生器、翼刀和擾流器是通過控制葉片表面附近空氣流場來提升風(fēng)機(jī)發(fā)電量的一種技術(shù)。增加葉片長度的作用是通過增大葉片掃風(fēng)面積,提升葉片捕獲風(fēng)能的能力。通過公開的試驗(yàn)信息得知,延長風(fēng)機(jī)葉片長度這種方式提升風(fēng)機(jī)發(fā)電量的能力比其它三種要強(qiáng)很多。
因?yàn)闅v史原因,前十幾年生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)多是短葉片的機(jī)型,發(fā)電量相較于目前市面主流機(jī)型要差很多。通過一定的低成本技術(shù),來提升風(fēng)機(jī)發(fā)電量則比較合適。在此背景下,增加葉片長度來提升風(fēng)場發(fā)電量的技術(shù),未來定大有可為。