风电小知识-空气密度与风电

空气密度是单位容积的空气的质量,单位为千克/立方米(kg/m3)。空气密度随高度迅速的减小,处于最底层的地面密度最大,愈往上愈稀薄。如果把大气中最小粒子所受的地心引力与地球自转的离心力相平衡的高度作为大气的上界,那么这个高度离地心约为42,000公里。但人造卫星测量证明,在几千公里高度以外,主要为来自太阳大气的粒子所代替,因此,也不能把平衡高度定为大气的上界。

由于太阳风(太阳高温膨胀而向外抛出的粒子流称为太阳风)带电粒子进入地球磁场在200-1200公里的高空与地球大气中的原子碰撞而形成了“极光”现象,由此可见在1200公里有大气的存在,所以气象学把大气的上界定为3000公里。

其实这对我们研究风电来说并不重要,我们关心的是大气对流层以下的情况。对流层高度约12公里,这一层空气分子密集,占整个大气重量的80%。在对流层里紧贴地面几百米到1500米的这一层叫“大气边界层”,也称“摩擦层”。在这一层中,大气运动基本上呈不规则的湍流状态,由于受地面热力和动力影响不同,形成大气和地表各种属性的强烈交换,故边界层中风、温度等分布有特殊的变化规律,这一层是我们最关心的一层。

 

作者:朱瑞兆,国家气象局研究员,曾任室主任、研究所所长等职。经过多年的潜心研究,提出了中国应用气候的概念,在建筑气候中研究城市规划与气候的关系,给出了风压、雪压计算模式,以及采暖通风空调的气候指标;在 太阳能、风能研究中最先提出风能计算模式并首次给出中国风能分布和区划图以及复杂地形下风场数值模拟,主编了中国科学技术蓝皮书《气候》,同时还进行了中 国气候和不同气候区域中城市气候研究等。现任中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会主任、中国能源研究会理事。长期从事可再生能源规划和政策制定等工 作。曾组织《中华人民共和国节约能源法》起草工作,参与“七五”、“八五”和“九五”、“十五”可再生能源科技攻关项目。

 

来源:计鹏新能源

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