城區(qū)分布式風(fēng)力發(fā)電風(fēng)能資源評估技術(shù)及方法探析

的環(huán)境情況已知，如路面情況等等。美迪Urbawind 軟件中采用了可以將建筑物形狀、林木孔隙率（多孔性）以及地表粗糙度（柏油路，水面或是草地）等城區(qū)微觀環(huán)境綜合考慮在內(nèi)的特殊模型。在本文項目中，由于建筑周邊僅有小型灌木，如圖4 所示，其多孔性按照50% 設(shè)定（空隙面積/ 總面積）。項目的三維建筑模型如圖5 所示，進(jìn)行定向計算之后可以得到風(fēng)加速因數(shù)、壓強(qiáng)、湍流強(qiáng)度、陣風(fēng)系數(shù)等變量結(jié)果，圖6 所示為風(fēng)流場局部模擬效果圖。

　　該城區(qū)案例項目區(qū)域包含兩個測風(fēng)裝置，第一個無人值守測風(fēng)裝置安裝高度為距離地表10m，有長年風(fēng)流數(shù)據(jù)，時間步長為10min，在此研究中命名為1 號塔，風(fēng)流分布數(shù)據(jù)如圖7 所示。另一測風(fēng)裝置也具有長年風(fēng)流觀測數(shù)據(jù)，時間步長為10min，其安裝位置為某建筑樓頂，安裝高度為4.5m，在此研究中命名為2 號塔，風(fēng)流分布數(shù)據(jù)如圖8所示。兩處測風(fēng)點(diǎn)距離1.8km，中間有很多建筑物，該案例分析將一點(diǎn)處的風(fēng)流數(shù)據(jù)作為參考放入到軟件模擬好的定向計算結(jié)果中，看其模擬外推到另外一點(diǎn)處的計算結(jié)果與另外一點(diǎn)處的實際測量值之間的誤差，以此來判定軟件模型在復(fù)雜城區(qū)風(fēng)流外推的準(zhǔn)確性及可靠性，具體結(jié)果參見表1。
　　5 結(jié)論
　　為了降低分布式風(fēng)力發(fā)電開發(fā)項目投資風(fēng)險，在進(jìn)行分布式風(fēng)電項目或安裝城市風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)前，對工程具體地點(diǎn)及區(qū)域風(fēng)特性的準(zhǔn)確評估是十分必要的。CFD 技術(shù)（計算流體力學(xué)）已經(jīng)成為在復(fù)雜城區(qū)或者復(fù)雜建筑物周圍進(jìn)行風(fēng)流建模和數(shù)值模擬計算的必要工具。基于 CFD 技術(shù)的美迪Urbawind 工具給出的數(shù)值模擬計算風(fēng)速值與實際測量值之間的誤差較小，從而確認(rèn)了Urbawind 技術(shù)在分布式風(fēng)力發(fā)電開發(fā)項目風(fēng)資源評估工作中應(yīng)用的適用性及可靠性。
參考文獻(xiàn)
[1] Meteodyn Urbawind User Manual.
[2] Garratt J.R. The atmospheric boundary layer. Cambridge Atmospheric and
space sciences series,1992.
[3] Ferry M. The MIGAL solver. Proc. Of the Phoenics Users Int. Conf.,
Luxembourg, 2000.
[4] Ferry M. New features of the MIGAL solver. Proc. Of the Phoenics Users Int.
Conf.,
Moscow, Sept. 2002.
[5] A.Barrios. Promoting Small Wind Energy in Lanzarote Island. R.Zubiaur,
EWEA2011.
[6] G.Dupont, P.Leyronnas. Use of a CFD model for modeling the wind in urban
area. EWEA2010.
收稿日期：2012-10-16。
作者簡介：
許昌（1983-），男，助理工程師，從事新能源前期規(guī)劃工作。