伊朗研究人员提出风力发电能量评估模式

    风力涡轮机能够产出多少可利用的能源，尤其是在无风的天气？这个问题一直困扰着工程师并影响着潜在用户的决定。伊朗科技大学机械工程系Abolfazl Ahmadi和Mehdi Ali Ehyaei已经对风力发电的"能量"进行了调查。他们的研究成果已经发表于近期出版的International Journal of Exergy。可用能是在热力学中用以评价能量品位的参数。

    风是最古老的可再生能源资源之一。风扇叶片转动捕捉风能，并转换成有用的能源。现代的风力发电机组利用这一概念产生电力来驱动其他地方的装备。风轮机大小不同，从几千瓦的小型住宅应用到超过5 MW的工业规模发电。

    Ahmadi和Ehyaei指出，风力发电机组不得不与许多其他能源来源竞争，主要是化石燃料，还有其他可再生能源，如太阳能和生物质技术。因此，风力发电机必须具备成本效益，以符合环保效益。

    风轮机的设计必须满足负荷要求，并以最低成本产出能量。为了解决这一成本问题，必须要优化性能特征，如输出功率与风速或与转子角速度。有用能分析是看系统产出能源的"质量"。研究人员认为，通常情况下，风速超过9米每秒被认为与风轮机有用能计算无关紧要，最初的研究没有将进行历史分析所需的所有因素考虑进去。

    他们现在已经制定了一套改进的风轮机能量分析，将风力动能考虑得更为详细。他们的方法是提供一种风轮机运行时如何丢失潜在能量的模式。接着，提出了一种优化风轮机三个主要参数（切入、额定< rated >和折尾< furling >风速）的方法，以便在任何特定风速（从微风到狂风）下，在风轮机安全运行参数内最大限度地利用能量。

    他们已经在伊朗风速不同的两个城市Tehran和Manjil开展了一项风力发电机组能量分析。Tehran平均风速低，而Manjil是一个多风的城市。他们的公式可以提供风轮机转速优化值（改变取决于风速）。结果表明，这两个地区理论上效率提高20%，"浪费"掉的能量减少80%。（李桂菊 编译）