落基山脉当然不是因为它们温和的冬天而闻名。但与11月到3月期间处于永久冻结状态的中西部上游形成鲜明对比的是,落基山脉以东的平原确实偶尔会受到寒冷的影响:奇努克风。当这些强劲,温暖的风吹过时,它们可以升高50华氏度的温度并融化积雪 - 这对于生病的人们来说是一个受欢迎的喘息机会,这些居民患有光滑的人行道并且穿着蓬松的大衣。
但根据卡尔加里大学本周在AIP出版社发布的“可再生和可持续能源期刊”上发表的一项研究报告,风能预报员接受了大风的接收。根据这项研究,这些风可以先于风电场的风电输出大幅度变化 - 这对于寻求向消费者提供源源不断的绿色能源的公司来说是一个挑战。通过在当地气象事件和电网输出之间建立联系,研究人员希望它们最终可以帮助电网运营商更准确地预测流量波动并相应地管理电网。
Chinook是Föhn风的北美名称,它出现在全球的山区。当干燥的空气从高处下降时,它们会吹落大山脉的背风面,随着风速的升高和风速的增加而向下移动。
大规模实施风能的最大挑战之一是其驱动力的不可预测性。风来来往往,经常改变速度和方向,山地地形使它变得更加变幻无常。然而,依靠风力发电作为主要电力来源的客户需要一致的流量 - 而不是随风而死的流量。因此,风能的成功部分取决于预测风流变化并相应调整电网的能力。
“风电斜坡需要由电网运营商妥善管理,以确保供电安全,”与David Rival进行研究的Michael Sherry说。
卡尔加里大学二重奏组专注于风力发电坡道 - 在相对较短的时间内由持续和大量的风速变化引起的能量输出的巨大变化。他们分析了位于加拿大落基山脉以东平原的阿尔伯塔省场地的两年风速数据,该地区安装了许多风力涡轮机。
他们发现风力发电斜坡发生时,即使奇努克风没有吹,这表明“与当地天气有着复杂的关系,”雪莉说。例如,一天中的温度变化也影响了功率斜坡频率,随着温度的升高,最常发生在太阳正午之前不久发生了上升事件。
然而,当Sherry和Rival检查最大的风力发电坡道时,那些在不到4小时内功率变化大于50%的风力发电坡道,他们发现了更清晰的连接。
“在50%的时间内出现支奴干风的日子里发生了大风力匝道,”雪莉说。也就是说,当奇努克风吹来时,电网运营商应该为电力输出的潜在变化做好准备。
由于Föhn风发生在世界各地,而山脉底部的平原是安装风力涡轮机的特别受欢迎的地方,研究人员希望他们的研究结果将有助于风电网运营商更好地管理他们的能源供应。未来,他们计划研究Föhn风的湍流特性,以便更全面地了解对风能生产的影响。
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