交错的涡轮机提高性能33％

特拉华大学的CristinaArcher和她的大气和能源研究小组发现，海上风电场中的涡轮机的错开和间隔可以将性能提高多达33%。“在其他所有行中交错是非常有效的，”UD的地球，海洋和环境学院物理海洋科学与工程和地理学副教授Archer说。

上个月出现在“地球物理研究快报”上的调查结果可以帮助工程师规划改进的海上风电场。

研究人员使用瑞典附近的现有海上风电场作为他们研究的基础，将现有的紧密排列的网格状布局与六种替代配置进行比较。在某些情况下，他们将涡轮机整齐排列，但间隔得更远。在其他人中，他们改变了每一排的排列方式，类似于剧院座位排成一排以改善人们的观点。

在计算机密集型模拟中，每个模拟器需要数周才能运行，团队考虑了风力涡轮机在叶片旋转时顺风产生的涡流或波涛汹涌的漩涡-以及空气流动如何影响周围的涡轮机。

他们发现最有效的安排是两种方法的结合。通过将涡轮机间隔开更远并使排列错开，改进的布局将减少由涡流引起的损失并将整体性能提高三分之一。

最佳配置的行面向盛行风向，例如从美国东海岸的夏季西南方向。然而，大多数地方都有一个以上的主导方向，全年都是风吹。一个季节的最佳配置在另一个季节可能不是最佳的，当盛行风改变方向和强度时。

Archer解释说，考虑到这些因素可以更好地了解未来海上风电场的配置位置和方法。

“我们希望系统地逐一探索所有这些权衡，”她说。

该研究是Archer对风能和可再生能源生产应用的整体研究重点的一部分。她在气象学和工程学方面受过训练，使用天气数据和复杂的计算来估算风力作为动力源的潜力。

去年，斯坦福大学的阿切尔和同事马克雅各布森发现风力涡轮机能够以最小的环境影响为世界未来能源需求提供一半的能源。

在该研究的后续工作中，Archer和Jacobson研究了全球风能潜力如何随季节变化。他们发现，在大多数可以在陆地和海上建造风电场的地区，12月至2月的容量最大。

然而，即使考虑到季节性变化，研究人员发现有足够的风来覆盖区域电力需求。

这些结果最近发表在“应用地理”杂志上，并分享了详细的地图和表格，总结了按季划分的全球风力分布情况。

“我希望这些将成为全球范围内风能概述的工具，”阿切尔说。

关于UD的地球，海洋和环境学院

UD的地球，海洋和环境学院(CEOE)致力于更深入地了解地球并改善环境资源的管理。CEOE教师和学生从多个学科中检查复杂的信息，知道科学与社会紧密相连，环境挑战的解决方案可以成为积极的经济影响的同义词。

该学院带来了最新的技术进步，可用于教学和进行海洋，地球和大气研究。目前的重点领域是生态系统健康和社会，环境观测和预测，以及海洋可再生能源和可持续性。

CEOE是特拉华州地质调查局，特拉华州地理联盟和特拉华海洋资助学院计划的行政基地，也是海洋研究科学委员会秘书处的所在地。

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