风力发电的能量转换理论中最重要的就是贝茨极限,即根据能量守恒和伯努利定律推导出风力机能够将风的机械能转化为旋转机械能的最大比例为59.3%(16/27)。
这一理论指导了风力发电技术的发展,为提高风能转化效率指明了方向。
最近麻省理工学院(MIT)的工程师团队以Howland为首,通过修改贝茨极限的理论假设,开发了一种全新的综合理论,称为统一动量模型(Unified Momentum Model)。
并通过计算流体动力学(CFD)建模的方法进行验证,可以将贝茨极限提高几个百分点。
相关的研究成果发表在《自然.能源》杂志论文名称:《基于预测模型的集中式风电场运行方法可提高公用事业级风电场发电量》(Collective wind farm operation based on a predictive model increases utility-scale energy production)可以从 GitHub 上免费下载开源的软件包。
(https://github.com/Howland-Lab/Unified-Momentum-Model)