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 IEA 风能实施协议27课题第八次专家会议简报

    2016年4月25日至27日,国际能源署风能第27研究课题(IEA Wind T27)在中国台湾召开了第8次面对面会议。美国、西班牙、韩国、爱尔兰、中国、日本、丹麦、奥地利、南非等国的专家出席会议。

 

   按惯例,会议第一天首先由各国代表做关于本国中小风电情况的国家报告:
 l中国:由都志杰教授代表CWEACWEEA做了中国中小风电产业的报告;另外台湾中小型风力机发展协会左俊德介绍了,2014年,台湾本土销售264台,装机容量0.1MW,销售额50万美元。出口6,113台,3.7MW,销售额970万美元。台湾地区实施自愿认证程序,呼吁当地政府支持项目应采用有认证的风电设备; 

 

l美国:介绍了2015年在本土新增1,695台中小风力机,装机容量4.3MW,销售额2100万美元(2014年为3.7 MW,大约1,600台,销售额2000万美元)。本土安装平均成本为$5,760/kW,略有下降。6家主要中小风电制造商出口21.5MW,出口额122亿美元,主要出口到意大利、英国和日本;
l韩国:介绍了国家认证方案和用户标识;2014年安装了63kW,累计安装了3.84MW
l西班牙:介绍了到2020年小风电的安装目标、认证和可能的经济上的支持;
l丹麦:介绍了受FIT政策利好的影响,2015年小风电装机容量比2014年增加了446%
l奥地利:介绍了在都市环境下推广小风力机的可行性。
    会议第二部分是学术讨论报告,主要有以下报告:
l中国台湾核研院的苏博士介绍了对垂直轴风力发电机简化荷载模型的研究,研究内容成为IEC61400-2第四版的一部分内容;
l南非Nelson Mandela Metropolitan UniversitySean Poole做了关于《小风力机叶片雷诺数值优化》的研究报告;
l中国内蒙古工业大学赵元星博士生做了《在不同负载条件下风力发电机应力分布数值仿真》的研究报告;
l美国DoEBert Barker做了关于《在建筑物环境下风力发电机最佳实践的发现》的研究报告和关于《分布式利用的风资源评估概括》的研究报告;
l中国台湾金属工业研究发展中心Iong Peitat博士做了关于《七股与建筑物相关的测试场现场标定》的研究报告;
l韩国能源技术评估个规划研究所的Seok-woo Kim博士做了关于《屋顶扰流强度变化风资源测量》的研究报告;
l中国内蒙古工业大学汪建文教授及其团队做了关于《不同屋顶类型建筑物群的屋顶流场湍流特征研究》的研究报告,由都志杰代为宣读;
l爱尔兰Dundalk大学的Raymond Byrne做了关于SEAI现场试验数据分析》的研究报告;
l西班牙CIEMATLuis Cano做了关于《地面核建筑物屋顶测量比较分析》的研究报告;
l西班牙CIEMATFrancisco Toja做了关于《建筑物屋顶利用都市风能的优化》的研究报告;
l丹麦技术大学的Davide Conti做了关于《利用篱笆障碍物模拟扰动的试验》的研究报告和关于《利用WASp对小风力机进行微选址》的研究报告。
   这些报告都具有相当的深度,代表着当前小发电应用和理论研究,尤其是在强扰动环境下小发电的运行和安全特性。值得特别提到的是,中国内蒙古工业大学汪教授团队的《不同屋顶类型建筑物群的屋顶流场湍流特征研究》报告和爱尔兰Dundalk大学Raymond Byrne的《SEAI现场试验数据分析》报告。
    汪教授团队的研究主要涵盖两个方面:等高建筑群内流场湍流特征的CFD研究和校园某建筑流场湍流特征的实证研究。前者主要探寻等高建筑群内建筑物屋顶形状对屋顶风力机安装位置和高度的影响,研究的屋顶类型是中国常见的平屋顶、斜屋顶、金字塔屋顶及三角形屋顶四种;后者主要对实际建筑流场湍流特征的实证研究,探寻某实际建筑屋顶风力机可行的安装位置及高度。他们的CFD仿真研究,是IEA Wind Task27项目团队中第一次针对多棟建筑物构成的、且建筑物具有不同类型的屋顶的建筑物群进行CFD研究,并给出了非常有意义的结果,得到与会专家的高度肯定。另一方面,他们的实证研究总结了三种平屋顶类型,即统一大区域类平屋顶、含镂空类平屋顶及小凸起类平屋顶(包括上游凸起和下游凸起)等的轴向速度、湍流动能的分布规律,并揭示了现象形成的机理。汪教授团队的研究揭示了在建筑物屋顶上安装小型风力发电机的可能性,以及对不同的屋顶小型风力发电机应该安装在什么地方,以及扰流对小型风力机运行的影响。 
    爱尔兰Dundalk大学的报告比较了两台完全一样的,但是安装在不同现场的小型风力机运行结果:风力发电机为Skystream 3.7,额定风速11m/s,额定功率2.1 kW,塔高10米,同一安装者。对第一个安装现场的检测数据的分析表明,现场有较大的扰动,在15个月的运行时间(11,664小时)内的时间段内,平均风速3.3m/s,一分钟最大风速18.4m/s,有效工作时间79.8%,总发电量2014kWh;第二个安装现场属于传统的开阔地,在14个月的运行时间(10,968小时)内的时间段内,平均风速4.7m/s,一分钟最大风速20.2m/s,有效工作时间82%,总发电量3,927kWh。数据分析表明,第一现场的扰动强度TI5m/s时达到22%15m/s时达到20%,而第二现场的扰动强度TI5m/s时达到19%15m/s时达到18%。第一现场的扰动强度明显大于第二现场,而发电量减少将近一半。这个实际数据分析充分表明了扰动对风力发电机运行输出的影响,是值得风力发电机系统推广使用的单位和人员高度关注的。
    根据本课题的进度安排,课题将进入最终研究报告《强扰动环境下小风电的微选址和电力输出特性(Micrositing and Power Output of SWT in High Turbulence)》的撰写阶段,中国将参与报告的编写。
    会后,全体代表还赴台南七股参观考察了七股中小型风力机系统测试平台。