科学家为扩大海上风能带来效率

纽约州伊萨卡 - 新研究显示了如何在面临即将到来的快速扩张时提高海上风电场的效率——这是至关重要的信息，因为美国内政部确认白宫计划为沿水域的几个巨型风力涡轮机租赁联邦水域东海岸的。

这项研究发表在 10 月 20 日的焦耳杂志上。

康奈尔大学地球与大气科学教授Sara C. Pryor说：“海上风力涡轮机部署的大规模升级对于实现电力供应脱碳的全球和国家目标至关重要。”

“优良的风资源和靠近东海岸大型市场意味着它是美国第一阶段海上风电项目的重点，在那里将在大面积(约 170 万台)部署数以千计的体积更大、容量更高的风力涡轮机。英亩的水，合并)以前所未有的规模，”普赖尔说。

10 月 13 日，内政部长 Deb Haaland 宣布了海上风电租赁协议的前进道路，以实现白宫宣布的目标，即到 2030 年部署 30 吉瓦的东海岸海上风能——足以为 9000 万家庭供电。

据纽约州能源研究与发展局 (NYSERDA) 称，在纽约州层面，目前有五个海上风电项目正在积极开发中。该州的海上目标是到 2035 年达到 9,000 兆瓦。目前的海上项目总计约 4,300 兆瓦，足以为约 200 万户家庭供电。

Pryor 说，虽然联邦海上涡轮机部署的临近快速扩张带来了减少人为引起的气候变化的机会，但它对如何最佳地定位海上涡轮机以有效实现发电目标提出了挑战。

水上的低湍流条件，加上内政部海洋能源管理局拍卖的租赁区域的位置和大小，意味着各个风电场将经历彼此的尾流(扰乱气流)——即使涡轮机阵列为 15相距 50 英里。因此，根据新论文，风力涡轮机可能会更早疲劳，并且由于尾流效应，一组涡轮机的发电量可能会降低 30%。

Pryor 的模拟有助于优化这些区域的涡轮机间距，并有助于制定未来部署计划。

行业趋势正朝着部署在更大区域的大型风力涡轮机发展。例如，在欧洲，2010 年至 2019 年间，风电场的容量从 321 兆瓦增加到 621 兆瓦。 Hornsea 项目是英国东海岸最近的一个项目，包括更多风力涡轮机，可产生 1.2 吉瓦的电力。

Pryor 说：“这些行业趋势导致单个风电场内[能源]发生大量尾流损失的可能性增加，尾流相互作用的可能性增加。”“提高对风力涡轮机和风电场尾流的理解对于确保海上风电的金融投资实现发电目标并以尽可能低的成本实现至关重要。”

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