风电场发电量是评估项目可行性的主要步骤之一,是计算风电场收益的基础。为了估计风电场发电量,即能效,了解风电场风能资源以及风电机组所在位置等相关信息是必要的。获得这些数据的方法在本书的前面章节中已有描述。通常会进行一系列的能效产出预测,比较不同的风电机组类别。
预测风电场能效通常使用风流体模拟软件,评估由于风电机组和周围环境对风造成的复杂影响。模型总体可以分为两种:计算单个风电机组的尾流和模拟一个整体风电场的尾流。
尾流模拟采用运动学模型、场模型、边界层尾流模型和混合模型等,用于计算单个风电机组的尾流效应。单台风电机组尾流模型的叠加能够得到一个完整风场里面的尾流效应。目前多数的风电场商业软件利用重叠的方法来考虑一个风场内的所有风电机组的综合尾流效应。
为了模拟风电场尾流效应,也开发了椭圆和抛物线尾流模型。使用这种尾流模型需要强大的计算设施,以及很长的计算时间。这是阻碍椭圆和抛物线模型尾流模型在风电行业广泛使用的原因。
通常,尾流模拟方法假定地形平坦、风速分布均匀。对于复杂的地形,增加因风电机组尾流以及地形造成的风速扰动可产生一个更近似实际的流场。因此使用基于雷诺一平均纳维斯托克斯方程的计算流体力学,能够给出更为准确的结果,在复杂地形中给出对尾流以及地形相互作用的更好的理解。
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