能源知識庫

重點摘述

準確的風力資訊是幫助風場規劃準確地預測輸出發電量的重要關鍵。利用測風塔進行實際量測，可得到準確的結果，由於科技的發達，現今也可使用計算流體力學(Computational Fluid Dynamics, CFD)，作為結合實測資料外的風場評估工具。離岸風場大多設置在離陸地有一段距離的海面上，其流場現象與海平面較為一致，可以藉由大氣邊界理論(Atmospheric Boundary Layer, ABL) 考慮波浪效應之風能資料模擬，並搭配黏性流的數值模擬工具進行CFD計算。便可以提供離岸風力發電場一個較為可靠的風能資訊，為離岸風場的建設，進行初步的風能評估。在評估風力發電場的經濟可行性時，預估其風場總發電潛力是最重要的一環。而詳細的區域風能資料，更能提升預測的準確度。風場所在的區域地形與地貌，會影響其風能的分布情形。雖然透過測風塔的量測取得真正的實際數據，是較常見也較為精準的方法。但器材的架設與量測週期，也相對需耗費較多的資源與時間。因此有效利用測風塔實測資料並結合計算流體力學是目前較全面且節省成本的方法。離岸風場設於遠海區域，風場受地表的影響較小，廣闊的海洋平面造成一致性的風場特性。因此，藉由大氣邊界層理論，可幫助風場評估者獲得一個初始的風能預測量，以利進行後續的評估作業。本文將透過大氣邊界層理論模擬在海洋波浪下，離岸風場之垂直風速分布，並藉由ANSYS-Fluent進行黏性流計算各風機性能。