【2021/06/28 Sciencedaily】

位於美國華盛頓州的卡內基學院的研究者，最近於美國國家科學院的會議紀要中發表了一項新研究，該研究指出在討論風力渦輪機的設置場址時，以前有句房地產的名言非常適用就是地點、地點、還是地點。

渦輪機在旋轉時將風的動能轉化為電能。然而，安裝渦輪機本身的行為會影響風能被利用的能力。當渦輪機與風接觸時會相互影響，渦輪機由風中提取能量的同時相鄰近的渦輪機的功效也會受影響。雖然把風作為一種能源資源是不會有「枯竭」的一天，但人類獲得風的能力是無法無限擴展的。當風力渦輪機聚集成大群聚時，性能會降低且能量提取率也會降低。因此，團隊設定目標建立風電場在單位面積土地上發電量達到能源供應極限之前能擴增到的極限，以及一個大風場會產生多少“風影” 遮障效應。這種負面效應甚至於影響到相鄰氣流下游的風電設備。

隨著使用石化燃料的遠離，有某些情境預測到2050 年，風電場將能夠提供世界三分之一的能源。因此，了解渦輪機的佈置與最大能量提取之間的關係至關重要。根據團隊的說法風電場提取了動能之後，風需要時間才能恢復到正常強度。當風碰到風力渦輪機後風能恢復多快是與風電場的緯度和地球的自轉有關。

早期對風力發電的研究已經注意到大型風電場會產生尾流的效應，因此，也讓專家們對這些尾流大小的基本控制有了理論上的了解。大型風電場尾流的大小與上方風速以及地球大氣壓力差補充渦輪機提取的能量所需的時間有關。

團隊的研究顯示，在確定各種條件下風電場的規模和佈局時，這些因素都需要加以考慮。例如，強風地區的渦輪機比弱風地區的渦輪機更容易受到上游鄰居的影響。此外，赤道附近的風電場比兩極附近的風電場更容易受到來自上游風電場「風影」的不利影響。風能是一種不會排放大量碳的潛在能源，但要充分利用這種資源，則需要考慮其他風電場將如何影響人類，以及將如何影響其他風電場。團隊提出的一個建議是建造多個彼此有距離的小型風電場，讓風場有恢復的機會比建造一個大型風電場更有效，應該會是一種更有效的策略。也希望未來風力渦輪機的設備製造商和管理人員能夠設計出最大程度的風力發電的最佳方案。

《產業發展中心 產業分析組何玲玲摘譯》

資料來源：https://www.sciencedaily.com/releases/2021/06/210628170512.htm