有效風(fēng)能密度

【專家解說】：有效風(fēng)能密度: 在實(shí)際的風(fēng)能利用中，對(duì)于那些不能使風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置如風(fēng)力發(fā)電機(jī)啟動(dòng)或運(yùn)行的風(fēng)速，例如0~3米的風(fēng)速不能使風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，超過風(fēng)機(jī)運(yùn)行風(fēng)速將會(huì)給風(fēng)機(jī)帶來破壞，故這部分風(fēng)速也無法利用，我們除去這些不可利用的風(fēng)速后，得出的平均風(fēng)速所求出的風(fēng)能密度稱之為有效風(fēng)能密度。 根據(jù)上述有效風(fēng)能密度的定義得出計(jì)算公式: W=∫0.5ρV3P(v)dv V1――― 啟動(dòng)風(fēng)速 V2――― 停機(jī)風(fēng)速 P(v)―――有效風(fēng)速范圍內(nèi)的條件概率分布密度函數(shù) 風(fēng)能密度 風(fēng)向: 風(fēng)向?qū)τ谶x擇風(fēng)機(jī)安裝點(diǎn)和風(fēng)場(chǎng)排布都是十分重要的。風(fēng)向是由風(fēng)吹來的方向確定的，即如果風(fēng)是從東邊吹來的，則稱之為東風(fēng)，氣象上習(xí)慣將風(fēng)向分為16個(gè)方位，即以正北為零，順時(shí)針每轉(zhuǎn)過22.5°為一個(gè)方位。 風(fēng)能密度: 風(fēng)能密度是氣流在單位時(shí)間內(nèi)垂直通過單位面積的風(fēng)能W=0.5ρV3瓦/米2，他是描述一個(gè)地方風(fēng)能潛力的最方便最有價(jià)值的量，但是在實(shí)際當(dāng)中風(fēng)速每時(shí)每刻都在變化，不能使用某個(gè)瞬時(shí)風(fēng)速值來計(jì)算風(fēng)能密度，只有長(zhǎng)期風(fēng)速觀察 資料才能反映其規(guī)律，故引出了平均風(fēng)能密度的概念。 平均風(fēng)能密度: 因?yàn)轱L(fēng)速的隨機(jī)性很大，用某一瞬時(shí)的風(fēng)速無法來評(píng)估某一地區(qū)的風(fēng)能潛力，因此我們將平均風(fēng)速代入上式得出平均風(fēng)能密度W=1/T∫0.5ρV3dt W―――該段時(shí)間0-T內(nèi)的平均風(fēng)能密度 ρ―――空氣密度(ρ的變化可以忽略不計(jì)) V―――對(duì)應(yīng)T時(shí)刻的風(fēng)速 W=ρ/2T∫V3dt=ρ/2N∑Vi3 有效風(fēng)能密度: 在實(shí)際的風(fēng)能利用中，對(duì)于那些不能使風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置如風(fēng)力發(fā)電機(jī)啟動(dòng)或運(yùn)行的風(fēng)速，例如0~3米的風(fēng)速不能使風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，超過風(fēng)機(jī)運(yùn)行風(fēng)速將會(huì)給風(fēng)機(jī)帶來破壞，故這部分風(fēng)速也無法利用，我們除去這些不可利用的風(fēng)速后，得出的平均風(fēng)速所求出的風(fēng)能密度稱之為有效風(fēng)能密度。 根據(jù)上述有效風(fēng)能密度的定義得出計(jì)算公式: W=∫0.5ρV3P(v)dv V1――― 啟動(dòng)風(fēng)速 V2――― 停機(jī)風(fēng)速 P(v)―――有效風(fēng)速范圍內(nèi)的條件概率分布密度函數(shù) 年風(fēng)能可利用時(shí)間: 年風(fēng)能可利用時(shí)間是指一年之中可以運(yùn)行在有效的風(fēng)速范圍內(nèi)的時(shí)間，它可由下式求得:t=N{exp[―(V1/c)k]―exp[―(V2/c)k]} 式中N為全年的小時(shí)數(shù)，V1為啟動(dòng)風(fēng)速，V2為停機(jī)風(fēng)速，C、K為威布爾分布的兩個(gè)參數(shù)。