新技術助推風機大發(fā)展

　　丘陵地區(qū)風機效率提高
　　美國愛荷華州立大學對風機在山區(qū)、丘陵等復雜地形的應用展開研究，希望未來能進一步拓寬風力發(fā)電的地域。美國愛荷華州立大學航空航天工程副教授胡輝是該研究項目的主要負責人。據(jù)悉，該研究小組目前制作了不少風機模型，以幫助其更好了解丘陵、河谷和風機位置如何影響風電場發(fā)電。
　　胡輝表示：“雖然目前關于海上風機的性能已經(jīng)有不少數(shù)據(jù)，歐洲對此的研究尤為全面，但是其都是基于平靜的水面，對于地表崎嶇地段，目前并沒有詳細數(shù)據(jù)說明這會對風機造成何種影響。我和我的研究小組通過創(chuàng)造這種微型風機來進行測試，我們將在愛荷華州造價125萬美元的空氣動力學陣風隧道中進行測試。我們希望能聯(lián)合風機行業(yè)，將我們的發(fā)現(xiàn)真正拓展到商業(yè)階段。新研究將協(xié)助風力采集，另外還有望延長風力渦輪機的壽命，使它們更高效。”
　　據(jù)悉，該項目獲得的研究資金包括來自美國國家科學基金會、一項為期三年的30萬美元的撥款和來自愛荷華州風力創(chuàng)新和新開發(fā)聯(lián)盟、一項為期兩年的10萬美元撥款。該研究團隊除了胡輝外，還包括愛荷華州立大學理查德教授，航空航天工程學院教授萬斯和阿琳科夫，愛荷華州風力模擬和測試實驗室主任楊紫峰，前愛荷華州立大學博士后研究員、現(xiàn)俄亥俄州代頓的萊特州立大學助理教授、航空航天工程博士后副研究員田威及航空航天工程的研究生艾哈邁德。
　　目前，研究人員正利用風洞進行測試，通過量化風經(jīng)過丘陵地形時的特點，來確定丘陵地形風力渦輪機的最佳位置，并開發(fā)出最佳設計方案，優(yōu)化丘陵地形的大型風電場建設。所進行的實驗包括：小型發(fā)電機裝在微型渦輪機艙的功率；在微型渦輪機基座安裝傳感器，測量渦輪機和發(fā)電機塔架上的風力負載；測量風漩渦及測量葉片捕獲的總體風能。
　　胡輝表示，初步結(jié)果表明，丘陵地形的風輪機受到的風荷載沖擊比平地風機大很多。此外，與平地上的渦輪機相比，風力流過丘陵地形時對發(fā)電量影響較小。風洞數(shù)據(jù)表明，在丘陵地形，你可以把風力發(fā)電機組放得更近一些，因為地形特點不同，這將有效提高發(fā)電量。
　　11月份，胡輝在《可視化雜志》網(wǎng)站上發(fā)表了第一篇論文討論風力渦輪機研究，題為《圖示說明有梢尾漩渦的風輪機尾流》。在美國航空和航天研究所2011年6月舉行的應用空氣動力學會議上，研究人員也對此有所介紹。該項目計劃制成9個渦輪機的矩陣，在愛荷華州大風洞中研究微型風力發(fā)電場的電力生產(chǎn)和風流量。
　　胡輝稱，實驗數(shù)據(jù)很有價值，因為美國在建的風電場越來越多。這些研究告訴了我們之前不知道的一些事情，它可以幫助我們優(yōu)化風機的布局。