中國儲能網(wǎng)訊：位于葡萄牙東部的一個山風呼嘯的峽谷中如今布滿了機器。蹲伏的白色集裝箱緊盯著山腰，掃描激光器橫跨長滿桉樹的陡坡，裝載著科學儀器的高塔直指100米的天空。
技術(shù)人員正在安裝傳感器。圖片來源：smart-box.pt
而看守在這里的國際團隊將在未來5個月中測量吹過這里的狂風的一切信息。一個史無前例的氣象設備陣列將為世界最詳細的風圖譜計劃研究風的速度、方向和其他特征。其目標是闡明復雜地形上風場的基本特性，幫助研究人員改進大氣計算機模型，同時使工程師們能夠確定將風力渦輪機安裝在何處可以獲取最多的能量。
這項被稱為Perdigo的計劃的最終結(jié)果也應該可以改進空氣污染如何在山谷中沉積的模型，并幫助無人駕駛飛機和飛機在多風的山區(qū)地形中導航。
并未參與該計劃的美國紐約州伊薩卡市康奈爾大學大氣科學家Sara Pryor表示：“在了解大氣物理學以及如何優(yōu)化使用風能方面，這將是一次完全的轉(zhuǎn)變。”他說：“它是絕妙的?！?
通過將測試的風流模型與Perdigao計劃的詳細數(shù)據(jù)進行比較，研究人員能夠把他們的發(fā)現(xiàn)應用在其他地方。加利福尼亞州勞倫斯˙利弗莫爾國家實驗室氣象學家Sonia Wharton表示：“經(jīng)驗教訓將轉(zhuǎn)化為對于大氣模型的改善，從而為整個風能產(chǎn)業(yè)服務?！?
歐洲總能源中有11%來自于風能。但哥本哈根丹麥科技大學風能研究人員Jakob Mann表示，僅僅10%的風速變化就可以改變高達30%的能量產(chǎn)出。而在丘陵或森林地區(qū)的損失是最大的。
Mann領(lǐng)導的斥資1400萬歐元的新歐洲風地圖計劃集合了葡萄牙的風圖譜研究和實驗項目，目前是全世界此類研究中規(guī)模最大的。
該項目負責人、葡萄牙波爾圖大學風能專家José Laginha Palma表示，Perdigao研究團隊在2015年進行的一個試點實驗發(fā)現(xiàn)，一個山脊的湍流順風會影響下一個山脊的風模式——這種細節(jié)能夠用于改善大氣流動模型。
這樣的模型通常依賴于上世紀80年代在英國Askervein的一座小山上進行的更簡單的野外試驗所獲得的結(jié)果。Palma說：“我們將更新和替換30年前的數(shù)據(jù)。”
葡萄牙具有發(fā)達的風能產(chǎn)業(yè)，并且Perdigao山脊已經(jīng)擁有了一部渦輪機。大部分的科研裝備已經(jīng)啟動并正在運行，研究人員將在2月安裝剩余的設備。它們包括54個配備了儀器的桅桿，用于測量風的速度、方向、溫度、濕度以及其他因素的影響，即在沿著以及垂直于山脊的方向每秒鐘測量20次。同時22種儀器將利用激光雷達技術(shù)在三維尺度上研究小尺度風場。
印第安納州圣母大學流體動力學工程師Harindra Fernando指出，許多研究都著眼于在1公里的規(guī)模上研究風模式，但Perdigao實驗是第一個將大規(guī)模風圖譜縮小至100米~500米分辨率的項目。
Fernando是從事Perdigo計劃的美國研究人員的聯(lián)合負責人，美國國家科學基金會向他們提供了340萬美元的資金。Fernando說：“我們正在試圖做的是在世界任何地方都能夠‘便攜’使用的東西?！?
風能是指空氣流動所產(chǎn)生的動能。它是太陽能的一種轉(zhuǎn)化形式。由于太陽輻射造成地球表面各部分受熱不均勻，引起大氣層中壓力分布不平衡，在水平氣壓梯度的作用下，空氣沿水平方向運動形成風。風能資源的總儲量非常巨大。風能是可再生的清潔能源，儲量大、分布廣，但它的能量密度低，并且不穩(wěn)定。在一定的技術(shù)條件下，風能可作為一種重要的能源得到開發(fā)利用。風能利用是綜合性的工程技術(shù)，通過風力機將風的動能轉(zhuǎn)化成機械能、電能和熱能等。
