随着风电场作为清洁可再生能源的重要性在全球变得越来越重要，其构造中的一个关键考虑因素是其物理设计 - 间隔和定向单个涡轮机以最大化其效率并最小化任何“尾流效应”，其中俯冲叶片一个减少了后续涡轮机可用的风能。
最佳间隔涡轮机使它们能够捕获更多风，产生更多动力并增加农场收入。了解这一点，业内设计人员通常应用简单的计算机模型来帮助确定涡轮机的最佳布置。这适用于小型风电场，但对于较大的风电场来说变得不那么精确，其中尾流相互作用并且整体效果难以预测。
现在，约翰斯·霍普金斯大学(JHU)的一个研究小组已经开发出一种研究尾流效应的新方法，该方法考虑了风电场内部和周围的气流，并挑战了传统观念，即以棋盘格式排列的涡轮机产生最高功率输出。他们的研究提供了对决定最有利定位的因素的洞察 - 在AIP出版社出版的“可再生和可持续能源期刊”的新论文中描述的工作。
这种洞察力对于未来的风电项目设计者来说非常重要，可以配置涡轮机场以增加功率输出 - 特别是在风力强劲的地方。
“在测试用例中考虑这些配置非常重要，”在JHU的Charles Meneveau和Dennice Gayme进行研究的Richard Stevens说。“如果涡轮机是以非最佳方式建造的，那么产生的电量就会减少，风电场的收入就会减少。”
风电场目前是如何设计的
许多考虑因素都涉及到风电场的设计。最理想的涡轮机布置将根据位置而不同。景观的特定拓扑结构，无论是丘陵还是平坦，以及该站点长达一年的天气模式都决定了具体的设计。政治和社会因素也可能影响网站的选择。
研究风电场行为的常见测试案例是风力发电场，其中涡轮机要么成排安装，要与盛行风对齐，要么采用交错的棋盘式方块，每排涡轮机间隔开，以便在前一行的差距。
交错的农场通常是首选，因为他们在更小的足迹中收获更多的能量，但史蒂文斯和他的同事表明，在某些情况下棋盘式的风格可以得到改善。
具体来说，他们发现通过“中间”交错可以获得更好的功率输出，其中每一行都不完美地偏移 - 就像一个略微滑出的棋盘格。
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