本期大求真讲的是,一些相对复杂地形条件下的风流规律。整个工作的流程是:
(1)将目前所有典型山地形态进行了分解和聚类,总共有七大类地形;
(2)分别绘制这些地形的三维网格模型;
(3)在中性条件下,对不同地形的流场进行仿真模拟;
(4)根据仿真结果,简要分析了风流场特性;
(5)为简化模型,暂未考虑多风向条件,热力条件。
希望通过这样一次尝试,让大家对不同地形条件下风是怎么运动,有一个直观的认识,辅助大家开展测风塔选址,宏观规划、风场设计工作。
第一类:平坦地形
平地(地表情况比较单一的情况下)的风速变化是与大背景地形和气候是相关的,所以在较大空间尺度肯定是有变化的。同时,在较小的空间尺度上,不意味着风没有变化,只是变化的范围和幅度较小。而恰恰这种地形条件,建设的风电场普遍是大项目,这就要关注风的变化了。同时,在现在海上风电评估中是要参照上述一些经验的,个人建议将中尺度与微尺度相结合的评估方式落实到这种大范围区域的平坦地形中来。
前段时间去新疆调研了一下,回过头看看那些已经发电的项目,当年对新疆、甘肃、东北、内蒙这些地区的认知还是有误区的,将来红六省解禁之后再干项目,就必须真心的吸取教训、总结经验了。话题不扯远了,还是回到今天的主题。
第二类:隆升地形
(1)山梁两侧坡度均为17度
风速:
湍流:
这种地形条件下坡度较缓,气流经过爬升加速,在山顶处风速达到最大,湍流较小,山梁两侧湍流区较小,如果山顶较为平缓且场坪足够、便于排布风机,在一定条件下,可多排布置。
同时,当气流穿过该隆升地形后不久,风速逐渐恢复,湍流也开始降低,后方的区域又可以具备排布风机的条件了。
(2)山梁两侧坡度均为30度
风速:
湍流:
这种地形条件下坡度中等,同样的气流在山顶处风速最大,湍流较小,背风一侧形成了较大的回流区,该回流区内风速不仅影响发电量使其降低,更重要的是湍流大影响机组的正常运行,因此排布风机时应尽可能放置在开阔的制高点,并且避免在背风区再排布风机了。