-> 风力农场风靡全球

作者：Tom Adams
风力农场作为我们部分石油依赖型技术最可行的取代方案之一，在美国日渐普及，且其效率可能超越目前水平。位于新泽西州大西洋城的现代农场是最新建立的风力农场之一，拥有五台1.5兆瓦风轮机。大西洋城工厂建于2005年，是美国首个沿海风力农场，也是新泽西州第一个风力农场。这些风轮机屹立于未被开垦过（除本地渔民外使用过）的避风海湾。

首个沿海农场
纵观全国风力资源宏图便可知新泽西州何以能成为风轮机的新故乡。部分由于西方国家拥有大量高海拔曝露地形，因此，其中多数农场都享有充足和可靠的风力。东部相对较高的海拔或近海岸线区域为风轮机提供了有利的地理位置。有利的无高山地带通常位于中西部上游地区—例如达科他—该国的气候直接受到加拿大气候影响，其东南部设立了多家效益可观的工厂。

大西洋城风力农场隶属位于美国30号公路的大西洋郡公共事业权力机构（ACUA）废水加工厂。该废水加工厂大约一半的电力来自风力农场，这需要使用到风力农场35%到60%的产量。其余将用于主要电网。

风力无常
风固有的不稳定性是风力农场的缺点之一。如果没有风，则不能发电。英国提出了一种局部解决方案。发电量较高时，用部分电力将水向上抽入水库。风力平缓时，将水释放以通过水轮机发电。这并非新理念；几十年前，纽约州的暴风王山成为当地电力公司（Consolidated Edison）开发高架蓄水池和建立抽水蓄能发电站以及多条传输流水线的首选地。由于受到天然资源保护管理论者的百般阻挠，以上计划从未得到批准。

爱荷华州大学的Andrew Kusiak博士正寻找多种方法提高现有风力农场的效率。他先挖掘数据，然后分析由其使用的每台风轮机提供的风速和性能数据库。

已知风轮机的精确电脑模式由此诞生。然后，Kusiak博士可以管理这种模式，从而最优化虚拟风轮机以获得尽可能多的电力。

他研究了风轮机的模型，并提出了以下疑问："我们是否对风轮机使用不当？是否引入了不当应力？"有时，答案是肯定的。例如，他或许能够将输出功率扩大10%。

他指出，由于风轮机拥有庞大的市场需求，到2010年年底或2011年，一家工厂的产品将全部售完，因此，提高现有风轮机的效率具有十分重要的意义。当今大部分风轮机生产由亚洲提供，美国不产风轮机。

他说："我们从风轮机如何处理不同的风况中了解到它的运作方式。我们认为，能改善电力和提高转矩斜率。"他认为，通过使用电脑模式最优化控制，可排除诸多维护问题。例如，变速箱失效是风轮机的常见问题之一。更换一台变速箱大概需要500,000美元。

一台新风轮机配备一条经过认证的功率曲线，可确定风力与产生的电力之间的关系。Kusiak博士说："当你观察经过认证的功率曲线时，它仿佛来自一本教科书；但当你将风轮机定位在某个区域时，这条功率曲线便会消失，并被另一条曲线所取代。此外，功率曲线处于不断变化之中。"按具体工厂要求设计的大部分风轮机都采用软件而非硬件制造而成。某些情况下，重新设计一些零部件，具有十分重要的意义，但从长远来看，它能收到极高的回报。

小型风轮机可用于家庭用户和商业用户。它们通常直接装入工厂的电力系统内，当电力过剩，多余电量将被输入电网，带动电力仪表逆向运转。

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