城區分布式風力發電風能資源評估技術及方法探析

的環境情況已知，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）等城區微觀環境綜合考慮在內的特殊模型。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% 設定（空隙面積/ 總面積）。項目的三維建筑模型如圖5 所示，進行定向計算之后可以得到風加速因數、壓強、湍流強度、陣風系數等變量結果，圖6 所示為風流場局部模擬效果圖。

　　該城區案例項目區域包含兩個測風裝置，第一個無人值守測風裝置安裝高度為距離地表10m，有長年風流數據，時間步長為10min，在此研究中命名為1 號塔，風流分布數據如圖7 所示。另一測風裝置也具有長年風流觀測數據，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，風流分布數據如圖8所示。兩處測風點距離1.8km，中間有很多建筑物，該案例分析將一點處的風流數據作為參考放入到軟件模擬好的定向計算結果中，看其模擬外推到另外一點處的計算結果與另外一點處的實際測量值之間的誤差，以此來判定軟件模型在復雜城區風流外推的準確性及可靠性，具體結果參見表1。
　　5 結論
　　為了降低分布式風力發電開發項目投資風險，在進行分布式風電項目或安裝城市風力發電系統前，對工程具體地點及區域風特性的準確評估是十分必要的。CFD 技術（計算流體力學）已經成為在復雜城區或者復雜建筑物周圍進行風流建模和數值模擬計算的必要工具。基于 CFD 技術的美迪Urbawind 工具給出的數值模擬計算風速值與實際測量值之間的誤差較小，從而確認了Urbawind 技術在分布式風力發電開發項目風資源評估工作中應用的適用性及可靠性。
參考文獻
[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，從事新能源前期規劃工作。