世界风能研究面临三大挑战

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  科技日报讯(记者顾钢)在美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)的领导下,另1个 国际科学家团队选取了全球风能研究面临的另1个 最大挑战。这项研究已发表在最近的《科学》杂志上。

  近几十年来,风能已成为全球能源不可或缺的一每种。但要释放风能的完整版潜力并满足全球对洁净车间能源的需求,还须要更多的创新。来自美国、德国、丹麦、芬兰、瑞典、西班牙和挪威的风能专家在《科学》杂志上提出了当今风能研究面临的另1个 最大挑战。

  第另1个 挑战是要更好地了解大气中的风力环境。为了获得更多的风能,风力涡轮机建造得没人 高,彼此之间的距离也没人 远。有时候 ,研发人员须要了解在哪几个海拔层厚下的风力环境。时候,运营商使用比较复杂的物理模型和简单的观测技术,还要能在一般地形中安装风机,有时候 对于比较复杂地形的大气风力知识知之甚少。可能性能更精确地计算出比较复杂地形下的风力条件,则还要能进一步在经济和技术上优化风机,将其安装在 适当的位置。

  第俩个挑战是除理巨型风机的旋转机械特性和系统动力学大问提。风力涡轮机是目前世界上最大的柔性旋转机械,其叶片长度超过60 米,塔架层厚超过60 米。相比之下风机的转子所扫过的区域要花费空客A360 -60 0的三架最大客机的机头。随着风力涡轮机变得没人 大,须要新的材料和制造工艺来除理可伸缩性、运输和回收大问提。上一代风力涡轮机设计时使用的这种比较复杂条件不再有效。风能研究人员不仅须要了解大气,还须要评估如保一并确保特性安全和高效发电。

  第另1个 挑战是设计和操作风力涡轮机,使其要能支持并提高电网的可靠性和弹性。来自风能和太阳能的更高馈入将极大地改变未来的电网。创新的控制概念还要能利用风力涡轮机的特性来优化能源产量,一并支持电网稳定性。通过评估传感器的测量结果,还要能提高风能产量,降低成本,并使操作适应电网要求。为了实现未来的愿景,须要进行广泛的研究,重点是模拟大气流动,各个涡轮机动力学以及与高级电力系统结合的系统控制。

[ 责编:肖春芳 ]

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