風(fēng)電場微觀選址的“順向漸遠(yuǎn)”法

　　摘 要：在分析風(fēng)電機(jī)組間距對(duì)于尾流形成影響的基礎(chǔ)上，提出了風(fēng)電場微觀選址的“順向漸遠(yuǎn)”方法，通過兩個(gè)典型案例介紹了“順向漸遠(yuǎn)”法的實(shí)際應(yīng)用。關(guān)鍵詞：風(fēng)電場；微觀選址；風(fēng)電機(jī)組；順向漸遠(yuǎn)法
　　1 引言
　　風(fēng)電場微觀選址的工作目標(biāo)，是根據(jù)風(fēng)電場風(fēng)能資源的利用要求和風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)用要求，結(jié)合工程建設(shè)條件，通過計(jì)算分析和現(xiàn)場勘驗(yàn)，提出風(fēng)電機(jī)組的布置方案和坐標(biāo)數(shù)據(jù)。風(fēng)電場微觀選址設(shè)計(jì)工作，涉及場區(qū)風(fēng)能資源的利用、風(fēng)電機(jī)組及集電系統(tǒng)的布局、交通設(shè)施、占地規(guī)模，以及環(huán)境保護(hù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)等諸多方面，對(duì)于風(fēng)電場的建設(shè)成本和電量生產(chǎn)、設(shè)備設(shè)施的安全可靠性和運(yùn)行維護(hù)便利性等，都將產(chǎn)生重要而廣泛的影響。
　　隨著風(fēng)電建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，具有較大數(shù)量風(fēng)電機(jī)組的大型風(fēng)電場工程越來越多，而有關(guān)風(fēng)電場風(fēng)電機(jī)組之間的相互影響研究亦越來越受到建設(shè)者的重視。因此，如何更好地厘清風(fēng)電機(jī)組之間的相互影響，總結(jié)好風(fēng)電場微觀選址的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而找尋出一些規(guī)律性的應(yīng)對(duì)處理方法，有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　2 問題的提出
　　從充分利用風(fēng)能資源的角度出發(fā)，找尋出符合風(fēng)電場整體的能量利用最大化要求的排布方案，是完成風(fēng)電場微觀選址工作首先要解決的問題。而影響風(fēng)電場全場能量利用尋優(yōu)的關(guān)鍵因素是認(rèn)識(shí)并解決好機(jī)組尾流影響問題。
　　一般而言，當(dāng)風(fēng)經(jīng)過風(fēng)輪葉片后，風(fēng)輪一方面會(huì)吸收部分風(fēng)能，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)輪又致使風(fēng)的湍動(dòng)能增大，產(chǎn)生氣流畸變、湍流，而風(fēng)速會(huì)呈現(xiàn)突變減小的現(xiàn)象，這就是所謂的風(fēng)電機(jī)組尾流效應(yīng)。之后，在周圍流場的約束下，風(fēng)速又會(huì)隨著風(fēng)輪的距離漸遠(yuǎn)而得以逐漸恢復(fù)。如果風(fēng)電場內(nèi)風(fēng)電機(jī)組布置緊密，則可能出現(xiàn)上游機(jī)組后面風(fēng)的尾流效應(yīng)尚存，風(fēng)速尚不及恢復(fù)，進(jìn)而導(dǎo)致下游機(jī)組風(fēng)況“惡化”，輸入風(fēng)能不足，發(fā)電出力降低的情況。但風(fēng)電場內(nèi)又難以絕對(duì)避免尾流效應(yīng)影響，因?yàn)槿绻麢C(jī)組布置過于稀疏，不但會(huì)相應(yīng)占用過多土地，且風(fēng)電場范圍會(huì)過大，其工程投資成本和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用亦會(huì)顯著增大。因此，機(jī)組間距的確定，或說是控制機(jī)組尾流效應(yīng)，是一個(gè)考慮綜合因素平衡的技術(shù)經(jīng)濟(jì)選擇過程。