特拉华大学的研究人员说,与波罗的海和北海相比,美国东北部的海上风能可能更强大,但更湍急。这些发现可能会对美国的海上风电场设计产生影响,包括评估可以产生多少风能,应该使用哪种类型的涡轮机,应该安装多少台涡轮机以及它们之间的间距。
“我们的研究发现,Cape Wind [马萨诸塞州玛莎葡萄园岛海岸附近]的风况在40%到80%的时间内不稳定,具体取决于季节和一天中的时间,”首席研究员Cristina Archer说,该大学的地球,海洋与环境学院。来自欧洲近海风电场的数据显示,大气条件主要是中性的-既不太风也不太静-20%的时间出现不稳定的风况。
欧洲海上风电场的数据显示,不稳定的风况仅发生20%的时间
在美国海洋中,没有测量海上风力涡轮机的转子叶片周围的风和湍流的方法,因为尚未建造。(美国第一个海上风电场正在罗德岛海岸附近的布洛克岛(Block Island)建设。)取而代之的是,数据是根据数值模拟或使用可用的浮标数据来估算的,以推断出海浪高度时的状况。风力涡轮机的转子叶片。
但是,2003-09年在海角风科学数据塔通过位于大约65英尺,131英尺和196英尺高的传感器收集的风数据表明,该地区的大气条件通常不稳定。2013年和2014年,特拉华州研究小组开始进行研究,以通过自己的测量结果验证开普风塔的发现。
研究人员在两个夏天里将一架飞机在海角风塔上方和周围飞行了19次,并在各种天气条件下测量了风,温度和湿度。他们还在Cape Wind平台上安装了新的风浪传感器。
“无论从飞行中还是从塔上的风速计中观察湍流,还是仅考虑风速数据,我们都会得到相同的信息。海洋大气比中性大气更可能不稳定,”阿彻说。
根据阿切尔的说法,这些湍流条件的优势在于,在涡轮机水平上,“颠簸”将风从通常较风的高层大气中带走。这意味着需要额外的风力,但是额外的电力可能会付出代价,其中包括对涡轮机叶片施加更大的压力。
阿切尔说,这些发现可能会影响该地区其他海上风电场的设计方式。湍流增加可能会影响涡轮的选择和间隔。她说,但是,风力涡轮机的制造标准是基于中性稳定性的假设。
研究人员称,由于计划在马里兰州,新泽西州和马萨诸塞州的东海岸进行海上风电安装,因此需要进一步研究以确定该现象是否局限于科德角。