風能的案例
【風能模型】風能模型的發展及 CFD 在風資源開發利用中的應用
隨著風能開發利用規模的擴大，需要對大氣邊界層流場中更多微尺度的運動過程進一步研究。Raithby 等基于 CFD 開展的山地風場研究是這方面最早的工作之一。然而，CFD 對于復雜下墊面高雷諾數的大氣邊界層風場模擬仍面臨挑戰。
本文首先回顧了風能模型的發展 ，包括基于CFD 的風能模型，之后從中尺度到微尺度的“降尺度”、尾流模擬和復雜地形風場模擬 3 個方面詳細評述了 CFD 在風能開發利用中的重要作用，最后對風能模型發展過程中 CFD 方法所面臨的挑戰進行了展望。
風能評估和風電選址模型
CFD模型
大多數 CFD 模型對 N-S 方程進行求解，并使用恒定的入口風剖面運行到收斂。對于理想的情況，比如懸崖或丘陵二維/三維流動， CFD模型表現良好，并能刻畫出湍流的高精度細節特征。
研究發現，由于能夠自適應地生成各種復雜地形上的貼體網格，處理局部的復雜流動，CFD 模型更適應于復雜地形條件下的邊界層流場模擬。
但有一些研究也表明，CFD 模型并非在所有情況下都優于行業標準的 WAsP 模型，在平坦地形 WAsP的模擬結果要好于某些 CFD 模型。
數值天氣預報（NWP）模型
中尺度數值天氣預報模型通過質量、動量、熱量、水汽以及其他如氣溶膠等守恒方程的時間、空間積分計算預報大氣系統的演化過程，在風能開發利用中已得到廣泛應用。各種模式的守恒方程采用不同的近似方案和云物理、沉降、湍流、通量等參數化方案，不同模式的網格劃分、數值方法、初邊界條件設置、坐標系的選擇等也不相同，各有各的局限性。其近地層、邊界層、次網格參數化方案對近地層風速模擬影響較大。此外，通過方程組的坐標變換來描述復雜地形，需要對地形進行不同程度的平滑，獲得計算穩定性，對于陡峭地形，可能會出現較大計算誤差。
展開 離岸風能：成本低廉、環保綠色、潛力無窮
來源：瞰創新
國際熱議/離岸風能
作者：Ana?s Marechal
編輯：Meister Xia
導讀：
離岸風力發電又稱離岸風力能源（海上風電），系于海上建設風力發電廠，利用風能進行發電。隨著能源危機和環保意識的增強，使風力發電成為可再生能源界的“寵兒”。由于海上風電在發電穩定性、土地利用等方面優于陸地風電，因此目前各國紛紛積極開發海上風力資源，離岸風能成為了改善能源結構的優選。本期“離岸風能”系列一，帶您了解“海上大風車”的發展。
一覽：
根據法國輸電網公司的預估，2050年離岸風能裝機容量或可達22-62吉瓦，且隨著上世紀八十年代建設的第二代核電基礎設施的退役，法國核電發電量將從當前的60吉瓦下降至16吉瓦。
國際能源署估算顯示，現有待開發的離岸風力發電資源高達每年42萬太瓦時，比2040年的全球預期用電量高11倍。
由于其優勢多多，離岸風能行業蓬勃發展。全球的裝機容量已從2010年的3吉瓦增加到2018年的23吉瓦。2018年，歐洲離岸風能裝機容量占世界總裝機容量的80%，遙遙領先。（編者：2021年中國已超越英國，成為全球海上風電裝機容量最大的國家，參考：我國海上風電裝機容量超過英國躍居全球第一）
2019年敦刻爾克風電站的競標結果反映了離岸風能成本的加速下跌：中標的企業可將每兆瓦的電價降至€44。相比之下，陸上風能的電價約為€65，陸上太陽能約為€40-70。（編者：海上風電的下降趨勢在繼續，2021年下降13%，自2010-2021年，陸上風電成本下降了68%，海上風電下降了60%。
展開 基于電阻仿真的無線傳感器風能采集方法研究
摘 要：針對目前無線傳感器風能采集效率低和傳統最大功率點跟蹤算法(MPPT)不適用于微型系統的現狀,提出一種基于電阻仿真的無線傳感器風能采集方法。重點研究了電阻仿真技術,通過負載阻抗來模擬風機的源阻抗,使得電源和負載之間能夠達到良好的阻抗匹配,保證在任何運行風速下采集到的功率都是最大值,從而達到提高無線傳感器風能采集效率、延長其工作壽命的目的。最后通過實驗,驗證了該方法的有效性。
關鍵詞：無線傳感器網絡;風能采集;電阻仿真;最大功率點跟蹤;
0 引言
無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks,WSNs)是一種基于無線射頻通信技術的多跳自組網絡,由部署在監測空間內的無線傳感器節點組成,在電力系統中多應用于智能電網技術[1,2,3,4]。然而,傳統節點的驅動方式限制了無線傳感器網絡的廣泛應用與深度拓展,節點的能量供應成為無線傳感器網絡技術面臨的首要問題。隨著環境能量收集技術的研究與發展,自供電無線傳感器節點的出現可以在很大程度上緩解能量瓶頸并改善網絡性能[3,4,5,6,7]。文獻[5,6]提出利用傳感器所處環境的風能和太陽能來為傳感器持續供電,卻忽略了能量采集的效率問題。文獻[7]提出利用風致振動的能量來驅動傳感器運行,但復雜的機械結構所導致的能量損失和設備的穩定性問題有待考證。對于一個微型風能采集系統,由于采集到的電功率通常非常低,且受到微型風力發電機運行狀態的制約。因此,最主要的問題是開發一種高效的功率變換器及與電子電路相關并包含最大功率點跟蹤(Maximum Power Point Tracking,MPPT)算法的微驅動,用于跟蹤和保持微型風機的最大輸出功率以維持無線傳感器節點在不同工況下的運行。而傳統的MPPT技術因其復雜的電路設計導致耗能過高,并不適用于微型風能采集系統。
展開 2026德國漢堡風能展（WindEnergy Hamburg）
時間：2026年9月22日至25日
地點：德國漢堡國際會展中心（Hamburg Messe und Congress）
周期：每兩年舉辦一次
主辦方中國區服務商：北京盈潤國際展覽
聯系人：Tina??13810334560
展會規模
展覽面積：約65,000平方米（部分預測達80,000平方米）
參展商：約1,600家，來自全球40多個國家和地區
專業觀眾：預計43,000名，覆蓋100多個國家
展品范圍 展會涵蓋風能全產業鏈，主要包括：
風力發電機：包括大型、中型和小型風力發電機及風光互補系統
配套設備及技術：齒輪箱、軸承、控制系統、葉片、塔架等核心部件
服務與解決方案：風場規劃、融資服務、運維管理、并網技術等
展會亮點
數字化與創新技術：展會聚焦數字化技術在風能行業的應用，如人工智能、物聯網、大數據等，展示智能運維、風電場健康管理等創新解決方案。
國際合作與交流：展會呼吁加強國際合作，共同推動全球能源轉型，舉辦200多場專業會議，邀請行業專家深入探討關鍵挑戰和前沿議題。
中國企業的積極參與：中國多家龍頭企業如中車、明陽智能、三一重能等參展，展示中國在風能領域的創新成果和技術優勢。
參展價值
市場拓展：為參展商提供接觸全球專業買家和合作伙伴的平臺，促進商業合作與市場開拓。
技術交流：展示最新技術和解決方案，推動行業技術創新與發展。
行業趨勢洞察：通過專業會議和論壇，了解全球風能行業的發展趨勢和政策動態。
德國漢堡風能展作為全球風能行業的風向標，不僅展示了行業最新的技術成果，也為全球風能產業的合作與發展提供了重要契機。
展開 
美國能源部認為2050年風能可供應美國三分之一的電力
據美國能源部網站2017年1月9日公告，美國能源部今天發布了一份報告，確認僅增加有限的輸電基礎設施就可以顯著降低擴大風能的成本，從而到2050年由風能提供35%的美國電力。
報告名為《以未來風能的視角：通過輸電減少棄風》，由美國國家可再生能源實驗室(NREL)發布，對能源部2015年風能愿景的結果進行了確認。2015年風能愿景計劃到2030年風能提供美國20%的電力，2050年風能提供美國35%的電力，并將對美國提供顯著的經濟、能源安全和健康收益。
聚氨酯價格https://www.hongyantu.com/index.php?r=good&cd=10&cd2=1004
展開 Vortex Bladeless 風能項目團隊獲得Altair 捐贈的 CAE 套件
Altair 西班牙公司的區域經理 Stefano Deiana 說道，“風能領域是十分重要的新興市場，而現有的解決方案還存在一些障礙，尤其是在維護、噪聲以及環境影響方面。使用 Vortex Bladeless 這樣的產品就能解決上述問題。”
關于 Vortex
VORTEX BLADELESS 是一家密集型研發企業，成立于 2013 年，專門致力于 Vortex（獲得多項專利的無葉片風力發電機）的開發/營銷。該公司的研發項目能夠利用“卡門渦街”來捕捉風能并將其轉換為電能。該技術力圖改善維護、攤銷、噪聲、環境影響、物流以及視覺方面的問題。有關更多詳細信息，請訪問：http://www.vortexbladeless.com。
展開 展會邀請 | 聚焦風能展，海克斯康Romax賦能風電領域新未來！
# 賦能風電領域未來 #
2024北京國際風能大會暨展覽會
展會時間：10月16日-18日
展會地點：北京· 中國國際展覽中心（順義館）
展位號：E1-C21
2024年10月16-18日，風電行業盛會北京國際風能大會暨展覽會（CWP）將在中國國際展覽中心舉辦，海克斯康Romax將攜風力發電機傳動鏈設計與仿真全流程解決方案參展，誠邀您蒞臨參觀！
亮點.1
風電傳動技術研討會
HEXAGON
風能展前一天（10月15日下午）海克斯康Romax將在北京臨空皇冠假日舉辦風電傳動技術研討會，Romax風電設計仿真專家和特邀嘉賓團隊將分享和探討大型風機傳動鏈發展趨勢、系統集成關鍵技術與工程案例，風機主軸承設計與優化、大兆瓦風機齒輪箱高效方案設計、風機齒輪齒面斷裂失效機理與設計優化、風力發電機傳動鏈系統風險識別與控制等熱點話題，歡迎您報名參會。
掃碼立即報名
亮點.2
Romax解決方案
HEXAGON
海克斯康工業軟件為齒輪箱、傳動鏈和軸承等行業提供全球領先的設計、分析、測試、認證和虛擬制造解決方案。在風電領域，海克斯康Romax是獨立的風機傳動鏈設計和解決方案專家，擁有30多年的產品開發與服務經驗，成功地將多年的傳動鏈開發經驗、智能仿真平臺、自動化仿真流程、監測與診斷數據庫運用到風機傳動鏈設計、試驗、傳動鏈全壽命健康周期管理等領域。
風機傳動鏈開發過程中面臨著諸多商業和技術挑戰，憑借久經驗證的軟件和工程服務，海克斯康Romax可以為客戶提供首次即正確的傳動鏈解決方案。
展開 能源行業解決方案分享：高級工程仿真、風能創新、能源轉型策略......
02 風能工程創新
降碳活動提高了可再生能源的使用；據預測，風能在全球能源供應鏈中的重要性將日益突出。為了幫助企業提高發電量并降低成本，風能工程團隊可以將高級工程仿真融入開發流程。
下載本解決方案，了解此開拓性的創新解決方案如何提供見解，幫助工程師開發改善型設備設計、糾正性能問題并降低制造成本，掃描圖片領取。
03 能源轉型策略軟件
在能源與公共事業行業，企業賦能更加可持續發展的運營并讓環境、社會和治理 (ESG) 策略透明化的風險在不斷提高。為了在制定能源轉型戰略的同時應對日益增長的市場波動，企業可以采用先進工程仿真軟件。
下載此解決方案，了解如何整合多學科工程團隊，設計出可持續且經濟實惠的產品，同時降低生產和維護成本，下方點擊圖片跳轉。
END
技術鄰簡介:
技術鄰專注于工科技術社區，從最早的CAE技術社區（中國CAE聯盟）發展而來，在CAE領域有20年的教學和咨詢服務經驗。
更多學習資料獲取，仿真服務 ， 掃碼添加技術鄰客服 詳細咨詢~
（??掃描二維碼添加客服詳細咨詢??）
往期推薦
能源行業講座預約--西門子NX產品新功能在新能源行業的應用
獨家更新 | 能源與E&U行業最新資料！集成式設計、建造自動化、模塊化設計、ETO、設計流程同步......
分享 | 在核電運營中實現數字化卓越生命周期
展開 風能產業繼續在海運領域尋找支持者
通過我們的合作伙伴關系，我們將為那些積極尋求減少供應鏈中二氧化碳排放的客戶提供定制的風能解決方案。我們很高興Yara Marine將與BAR Technologies在WindWings上合作，因為這將使我們的第一次改裝更加接近。”
windographer4.0破解版（含幫助文檔） ￥15
Windographer是一個專業的風能數據分析軟件。它主要用于將來自風能資源評估的多種數據進行處理和分析。風能資源評估是評估特定地區的風能資源潛力和風能設施的可行性的過程。Windographer可以幫助用戶處理風速、風向、氣溫等風能數據，并通過圖形、表格和統計分析等方式展示數據結果。它可以幫助用戶對風能資源進行評估、計算風能資源的利用率，評估風能設施的發電潛力和預測發電量等。此外，Windographer還具有數據清洗和校正、風能資源分布圖繪制、時頻分析功能等，它提供了一套全面的工具，使用戶可以更好地理解和利用風能資源，為風能項目的設計和運營提供科學依據。Windographer在風能行業中得到了廣泛的應用，被眾多的風--能研究機構、風電開發商和咨詢公司所使用。它不僅提高了風,能行業的數據處理效率和分析精度，也為風能資源的科學開發和可持續利用做出了重要貢獻。
展開 FENSAP-ICE應用實例--多因素影響下的風力機結冰模擬 ￥69.9
導讀：
風能具有可再生、無污染而且儲量大的優勢，采用風力發電機將風能轉化成電能是現在綠色能源的重要來源之一。為了提高風力機的裝機容量，在寒冷地區(高山)安裝風力機的情況越來越多，主要原因是寒冷地區的空氣密度更高，大溫差形成的風更強，有利于風能的利用。風力機葉片表面的形狀對風能的利用效率影響很大，在高緯度或高海拔地區的冬季，空氣中的過冷水滴碰到運行的風力機葉片會引起葉片表面結冰，對風力機運轉的安全性和經濟性造成嚴重的影響。
人工為風電葉片除冰
葉片大量覆冰會造成風力機功率損失、機械故障、墜冰引發的安全隱患等問題：改變葉片的氣動性能，造成葉輪氣動、質量不平衡；升力系數下降和風能利用率降低，造成發電量的損失；阻力系數增加，導致傳動鏈軸向載荷過大；葉片質量增加，輪轂轉矩增大，影響葉根處疲勞壽命；葉片旋轉過程中容易出現冰塊脫落，發生墜落傷害等事故。
鑒于以上葉片結冰的巨大危害，所以本文通過仿真方法確定多個因素對結冰的影響，盡可能優化設計以減少結冰情況的發生。另外，通過仿真方法分析結冰厚度、結冰位置，為后續除冰提供指導依據。
1 仿真前處理
1.1 幾何模型處理
在進行數值計算之前，往往需要將數模進一步的處理，以方便而準確地得到數值解。這部分數模處理工作使用ANSYS SCDM中的建模工具完成。
風力發電葉片計算域數模
建立的數模為典型的方型遠場。
1.2 網格劃分和邊界條件
網格生成是采用計算流體力學方法對流場進行數值模擬的基礎，常用的網格分為結構網格和非結構網格兩大類。本文工作要借助通用的網格生成軟件FLUENT MESHING生成計算區域內的網格。該類型的網格尺度容易控制，對復雜外形和不規則壁面邊界的適應性強，有助于后續的流場計算結果的收斂性。
劃分網格需建立相應的遠場邊界面、地面以及葉片表面分區。
展開 
風電的發展之中國風電已經在世界風電版圖中占據重要地位
風能是一種清潔的能源，人類使用風能的歷史很早，例如發明帆船利用風能進行水上航行，比較有名的就是荷蘭人利用風能改造低洼地，因此風車也成了荷蘭的象征。1888年，美國人查爾斯·布魯斯在克里夫蘭建成第一座可以發電的風力發電機。它高17米，使用了144個葉片，發電能力為12干瓦。1891年，丹麥物理學家Poul La Cour發現，葉片較少但旋轉較快的風力發電機效率高于葉片多但轉速慢的風力發電機。應用這一原理，他設計建造了一座使用4個葉片、發電能力為25干瓦的風力發電機，這成為現代風力發電的模本。隨著氣動理論及相關技術發展，也促進和推動風電技術的進一步發展和理論的成熟，歐美的科學家對風力發電機的研究也進一步深入。1941年，美國Smith公司建造了由工程師Putnam 設計的大型風力發電機（Smith-Putnam風機），這是世界上第一個MW級風力發電機，該風機葉輪直徑53米，逆風偏航設計，配有額定功率1.25MW同步發電機[1]。
上個世紀70年代，能源危機的發生進一步促進了風電產業的發展。風能作為清潔能源的一種，被廣泛接受，很多國家將其列為國家層面上的產業進行推廣和扶持。進入1980年代，大型風力發電機的商業化應用逐漸展開，并首先出現在北歐（這與該地區的其它能源相對缺乏有關，以丹麥為代表），同時各種不同概念的風機相繼出現，出現了形式多樣的產品，隨著市場的應用和競爭，水平軸三葉片風力發電機在競爭中逐漸勝出，成為了商業應用的主流，并涌現出維斯塔斯、西門子、通用等世界級的風電巨頭[2]。
我國針對風力發電課題的研究始于1950年代，1986年在山東榮成建成我國第一個并網發電的風力發電場，此后風電產業發展迅速。我國的風能資源豐富，其中兩大風帶，如“三北地區”（西北、華北、東北）以及沿海地區，陸地可利用風能資源約3億兆瓦，加上海上資源約10億兆瓦。
展開 《風能》國際|英國海上風電市場動態概覽
CWEA
來源：《風能》雜志 文：王征 “征談英倫” 專欄
歐洲能源安全和歐洲電力結構
歐洲的電力需求恢復情況
● 除 9 月外，歐洲的可再生能源發電在去年下半年每個月都創下新紀錄，風能和太陽能在 2021 年創下新紀錄
（547 TWh）
，發電量首次超過天然氣
（524 TWh）
，太陽能在歐洲北部和南部蓬勃發展， 2021 年的發電量比 2019 年增加 27%，同期荷蘭和西班牙的發電量翻了一番。2021 年，整個歐盟的風能和太陽能裝機容量繼續增長。風能和太陽能裝機容量估計分別增長了 8%
（+15 GW）
和 16%
（+22 GW）
。
▲圖4. 歐洲在發電這塊發展很快
除 9 月歐洲沒有風以外，2021 年下半年歐盟的風能和太陽能發電量創歷史新高。在低風的條件下2021 年下半年相比同期風電產量也增長了2%
（2020年歐洲風大）
，歐洲的高電力價格主要是由于天然氣價格的異常上漲。
▲圖5. 歐洲的新能源發電的國家對比情況
從歐洲國家來看，西班牙、荷蘭和希臘已成為歐盟風能和太陽能增長的新引擎，風能和太陽能的市場份額在短短三年內增長了約 10 個百分點。2021 年，風能和太陽能提供了西班牙1/3的電力，荷蘭和希臘至少1/4，這些國家貢獻了歐盟50%以上的風能和太陽能產量增長。
▲圖6. 歐洲的新能源發電的國家對比情況
● 2021 年，歐盟的核電站發電量為 733 TWh。隨著法國和比利時電廠可用性的提高，這比 2020 年增加了 7%（+47 TWh）。核電發電量仍比 2019 年低 4%（-32 TWh）——這是頭鐵，明明缺能源還硬要關閉核電站。2021年核電占歐盟電力生產的 26%，低于十年前的 29%。
展開 CWP Offshore-中歐海上風電工程及裝備展覽會10月亮相北京
正因如此，北京國際風能大會暨展覽會（CWP）各主辦單位將在CWP2018同期隆重推出CWP姊妹展——中歐海上風電工程及裝備展覽會（CWP offshore），旨在為海上風電發展搭建一個引領發展、促進交流、實現技術引進與產品交易的優質平臺。
