计算结果

50 m 处 397 W/m²:NREL 风功率等级 3(“一般”)。配高塔筒的现代低比功率风轮可以利用。只用平均风速(½ρv̄³)计算会低估 48%。
50 m 处风功率密度
397W/m²
每年每 m² 风轮面积 3,476 kWh
NREL 风功率等级
3 · 一般
折合 50 m 处 397 W/m²
空气密度
1.212kg/m³
比海平面标准值 -1.1%
能量模式因子
1.91
mean(v³) ÷ mean(v)³
简单按 ½ρv̄³ 计算(错误)
208W/m²
忽略了风速分布
Weibull 尺度参数 c
7.9m/s
最常见风速
5.59m/s
能量最大风速
11.17m/s
额定风速宜取这个值的 1.2–1.5 倍
≥ 12 m/s 大风中的能量
46.4%
大部分会在额定功率下被风机削掉
折合 10 m 高度
199W/m²
100 m 处 IEC 风机等级:II
能量在哪里:各风速的时间与能量占比

NREL 风功率等级(Elliott 等,1986)

等级评级W/m² at 10 mm/s at 10 mW/m² at 50 mm/s at 50 m
1差0–1000–4.40–2000–5.6
2勉强100–1504.4–5.1200–3005.6–6.4
3 ◀ 你一般150–2005.1–5.6300–4006.4–7
4良好200–2505.6–6400–5007–7.5
5优秀250–3006–6.4500–6007.5–8
6杰出300–4006.4–7600–8008–8.8
7极佳400+7+800+8.8+
  • NREL 等级的风速基于海平面空气密度和瑞利分布(k = 2);这里按功率密度划分等级,因此也考虑了你的 k 值和空气密度。
  • 风功率密度是风中蕴含的功率,不是风机能提取的功率。实际风轮最多捕获 59.3%(Betz 极限),在最佳风速下实际为 40–50%。

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