《海洋期刊》| 海气边界层内风电场尾流及功率特性的中尺度数值模拟研究

国家海洋预报台根据《海洋灾害应急预案》，发布辽东湾海冰黄色警报。

实况显示2024年2月8日辽东湾浮冰范围89海里，黄海北部浮冰范围10海里，渤海湾和莱州湾基本无冰。预计未来3天辽东湾最大浮冰范围75-85海里，渤海和黄海北部冰情将逐步缓解。

请有关部门加强辽东湾港口、航道和石油平台周围海区的破冰作业，确保航运和海上作业安全，密切关注我台发布的海冰预警报，做好防冰减灾工作。

海气边界层内风电场尾流及功率特性的中尺度数值模拟研究

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读书小笔记

作者：乐可定1 郁冶2 王异成3 吴春雷4 王强4 罗坤4 樊建人4

单位：1. 浙江浙能国电投嵊泗海上风力发电有限公司, 浙江 舟山 202450;
2. 国家电投集团浙江新能源有限公司, 浙江 杭州 310016;
3. 杭州意能电力技术有限公司, 浙江 杭州 310027;
4. 浙江大学能源清洁利用国家重点实验室, 浙江 杭州 310027

分类号：P732

出版年·卷·期（页码）：2023·40·第六期（33-40）

摘要：研究基于中尺度数值天气预测（WRF）模型，耦合海洋模型和风电场参数化方案，探讨了海洋边界层下的海上风电场尾流效应和功率输出特性。结果发现：海上风电场尾流易发生混合，导致较强的风速亏损，严重影响下游风力机的功率输出。由于大气和海洋之间的动量、热量及水汽等通量交换，速度亏损表现出更强的水平扩散，风电场尾流恢复加速，最终尾流长度缩短。另外，风电场的尾流特性和功率输出与风力机布局相关，海气相互作用增强了尾流延伸的稳定性，削弱了风电场的非局地性影响。研究表明使用多物理耦合模型探究海上风电场运行特性是尤为关键的。

关键词：海洋大气边界层 海上风电场 海面 尾流特性 功率输出

Abstract：In this study, we explore the wake flow and power output of an offshore wind farm using the WRF model, coupling to an ocean model and a wind farm parameterization. It is found that the wake flow of the offshore wind farm significantly affects the operation characteristics of the whole farm. The wake flows of offshore wind turbines are easy to mix, result in a strong wind speed deficit, leading to the decline of power output of downstream wind turbines. The velocity deficit exhibits strong horizontal spread due to the flux exchange between air and ocean, accelerating the recovery of the wake flow, and ultimately leading to a reduction in the length of wake flow. Meanwhile, the wake characteristics and power output of wind farm are related to the layout and installed capacity of wind turbines. The air-ocean interaction increases the stability of wake flow extension, and help to reduce non-local impact. In general, it is important to consider the interaction between air,ocean and the wind farm itself.

Key words：marine atmospheric boundary layer; offshore wind farm; sea surface; wake flow; power output

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未来两天海洋环境预报

预计明天，

渤海、黄海北部有0.4到0.8米的小浪到轻浪；

黄海南部有1.0到1.5米的轻浪到中浪；

东海北部有1.3到1.8米的中浪；

东海南部、台湾海峡、南海北部、中部、巴士海峡、台湾以东洋面有2到3.2米的中浪到大浪区；

南海南部有1.5到2.3米的中浪区。

预计后天，

东海南部、台湾海峡、台湾以东洋面的大浪区减弱消失，南海北部、中部、巴士海峡的大浪区维持并扩展至南海南部，浪高2到3.2米。

2月8~12日西北太平洋海浪数值预报

美丽海岛海域海况

预计明天，

永兴岛附近海域有2.5米的大浪，平潭岛、东山岛、钓鱼岛、分界洲岛、蜈支洲岛、黄岩岛附近海域有2.1~2.4米的中浪，以上海岛不适宜乘船出行；

湄洲岛、永暑礁附近海域有1.9米的中浪，南澳岛、川山群岛、海陵岛、南三岛、东海岛附近海域有1.3~1.7米的中浪，这些海岛较适宜乘船出行和海岛游玩；

我国其他美丽海岛附近海域都是轻浪，海况不错，非常适宜乘船出行和海岛游玩。

美丽海岛是指以下的35个海岛：

觉华岛、长山群岛、菩提岛、长岛、刘公岛、灵山岛、秦山岛、连岛、崇明岛、嵊泗列岛、岱山岛、东极岛、普陀山、大陈岛、玉环岛、洞头岛、南麂岛、嵛山岛、三都岛、平潭岛、湄洲岛、东山岛、钓鱼岛、南澳岛、万山群岛、川山群岛、海陵岛、南三岛、东海岛、涠洲岛、分界洲岛、蜈支洲岛、永兴岛、黄岩岛、永暑礁。

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