国外厂家为什么千方百计地提高塔筒高度?

龙凰
关注

  近日,Gamesa将在泰国某风场安装33台塔筒高度为153m的G114-2.0MW和G114-2.1MW机组,号称是亚洲最高风电机组。

  回头再想国内风机的轮毂高度,最高也就120m左右的水平,相差30m开外,接近10层楼的高度了。

  塔筒高度是不是越高越好吗?为什么国外风电制造商都在拼命提高轮毂高度,而国内在这方面的动力没有那么大呢?

  经济性是关键

  确定是否采用较高的塔筒高度,主要还是取决于经济效益,提高塔筒高度必然导致塔筒和基础的成本增加,那么提高塔筒带来的发电量的提升就需要效果更加明显,才可以使得机组最终的经济效益变好。

  通常来说,在风切变大于0.15以上,采用较高的塔筒高度经济效益会提高;而风切变小于0.05~0.08左右时,采用较低的塔筒高度经济效益会更明显改善;而当风切变处于0.08~0.15之间时,改变塔筒高度对经济效益的影响不明显,因而通常倾向于采用较低的塔筒高度。

  风切变的影响因素

  风切变是在地表摩擦力的作用下,不同高度的风速所表现出的随高度降低逐渐较弱的趋势,风切变的程度通常用风切变指数来衡量。

  其影响因素则主要有:微观地形、地表粗糙度、大气稳定度3个方面。

  1、微观地形。对于复杂地形风场,风切变受微观地形的影响较大,在山脊顶部通常风切变较小,甚至会出现负切变的现象。而对于简单地形风场,风切变通常则会略大。

  2、地表粗糙度。地表粗糙度主要受地表的地貌、植被等影响,在荒漠化严重的地区,风切变通常较小;而在绿化程度较高、森林覆盖面积较大的地区,风切变则会偏大。

  3、大气稳定度。地表附近温度较低时,大气趋向于稳定;反之在地表附近温度较高时则趋向于不稳定;而在温度适中时,大气稳定度为中性。

  在大气处于不稳定状态时,不同高度的风速之间动量交换程度很高,风切变指数较小;相反,在大气处于稳定状态时,不同高度的风速之间动量交换程度较弱,风切变指数较大(此时的风切变主要受地形因素的影响)。

  为什么欧洲要提高塔筒高度

  首先,地形较为简单。虽然近年来欧洲风场也逐渐由简单地形向中等复杂地形发展,但总体来说,与国内风场的复杂程度是没法比的,所以在微观地形方面不会对风切变有显著的降低作用。

  其次,植被比较茂密。一方面,茂密的植被可以提高地表粗糙度,使得初始的风切变提高;另一方面,植被的蒸腾作用可以带走大量的地表热量,使得大气趋向于稳定,而保持风切变不被减弱。

  其次,欧洲纬度较高。欧洲大部分地区的纬度都要高于北京,全年大部分时间地表温度不会太高,而且在北欧地区还会出现极昼和极夜现象,也会使得地表温度倾向于较低水平,大气稳定度趋向于稳定,进一步维持风切变。

  高塔筒是否适合国内风场

  对于这个问题,我们用排除法,微观地形复杂的地区、荒漠化严重的地区都不符合,这样就基本排除了西北地区和(以云南贵州为代表的)复杂地形地区。其他地区适用高塔筒的可能性存在,但还要对风场的周边环境进行具体分析,并结合测风数据进行判断。

下载OFweek,高科技全行业资讯一手掌握

评论

(共0条评论

评论长度不能少于6个字

暂无评论

今日看点

还不是OFweek会员,马上注册
立即打开