光伏阵列对沙漠风沙运动的影响研究

摘要

以沙漠光伏电站规模化建立为研究背景,探索光伏阵列的铺设对沙漠风沙运动的影响规律。对某生态沙漠光伏电站的主风向及组件安装朝向上三个特征高度进行风速测定,了解阵列内部的风速分布;针对固定风向进行数值模拟研究,分析风沙过境光伏阵列的流场分布。研究表明:光伏阵列的铺设改变了沙漠近地面风沙运动的规律,体现出防风阻沙的作用,且沿安装朝向上的影响相对显著。受结构边缘产生的形状阻力影响,流场最大负压值位于阵列边缘处,扰动流场由此处向未受扰动的流域逐渐过渡。组件中心截面所在区域速度亏损最严重,阵列边缘逐渐回升,靠近来流风速。随着阵列纵向扩展,最大负压由行道近地位置逐渐向光伏组件顶端转移,且逐渐减小;最大速度呈逐渐减小的趋势,下降幅度较小,低速区及回流区覆盖范围增广;阵列首行组件表面沙尘沉积分布最密集,相邻的次行组件表面最稀疏,阵列尾部地面沙尘的分布呈向中心聚拢的趋势。