首页>产业 > 新能源 > > 正文

世界风能研究面临三大挑战

2019-11-06 09:45:10
来源:科技日报 作者:顾钢 评论:0
导语:在美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)的领导下,一个国际科学家团队确定了全球风能研究面临的三个最大挑战。这项研究已发表在最近的《科学》杂志上。
  在美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)的领导下,一个国际科学家团队确定了全球风能研究面临的三个最大挑战。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部分。但要释放风能的全部潜力并满足全球对清洁能源的需求,还需要更多的创新。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三个最大挑战。

  第一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,风力涡轮机建造得越来越高,彼此之间的距离也越来越远。因此,研发人员必须了解在这些海拔高度下的风力环境。之前,运营商使用简化的物理模型和简单的观测技术,可以在一般地形中安装风机,但是对于复杂地形的大气风力知识知之甚少。如果能更精确地计算出复杂地形下的风力条件,则可以进一步在经济和技术上优化风机,将其安装在适当的位置。

  第二个挑战是解决巨型风机的旋转机械结构和系统动力学问题。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80米,塔架高度超过100米。相比之下风机的转子所扫过的区域相当于空客A380-800的三架最大客机的机头。随着风力涡轮机变得越来越大,需要新的材料和制造工艺来解决可伸缩性、运输和回收问题。上一代风力涡轮机设计时使用的许多简化条件不再有效。风能研究人员不仅必须了解大气,还需要评估如何同时确保结构安全和高效发电。

  第三个挑战是设计和操作风力涡轮机,使其能够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。创新的控制概念可以利用风力涡轮机的特性来优化能源产量,同时支持电网稳定性。通过评估传感器的测量结果,可以提高风能产量,降低成本,并使操作适应电网要求。为了实现未来的愿景,需要进行广泛的研究,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。

(责任编辑:韩梦晨)

版权与免责声明:
①凡本站注明稿件来源为:中国高新技术产业导报、中国高新网、中高新传媒的所有文字、图片和音视频稿件,版权均属本网所有,任何媒体、网站或个人未经本网协议授权不得转载、链接、转贴或以其他方式复制发表。已经本网授权使用作品的,被授权人应在授权范围内使用,并注明“来源:中国高新网、中高新传媒或者中国高新技术产业导报”。违反上述声明者 ,本网将追究其相关法律责任。
② 任何单位或个人认为本网站或本网站链接内容可能涉嫌侵犯其合法权益,应该及时向本网站书面反馈,并提供身份证明,权属证明及详细侵权情况证明,本网站在收到上述文件后,将会尽快移除被控侵权的内容或链接。
③如因作品内容、版权和其他问题需要与本网联系的,请在该事由发生之日起30日内进行。电话:010-68667266 电子邮件:chinacxw#chih.org(#换成@)
排行
  • 全部/
  • 本月

编辑推荐

关注我们

关注微博微信,了解精彩内容