近日查（刷）文（手）獻（機）

發現低空風切變

是飛機降落起飛過程中

一大殺手

由于對低空風切變預判不足

導致飛機會突然下沉...

現代機場已經標配

風廓線雷達 激光雷達

等設備

用于監測機場周圍風切變情況

因此

警惕低空風切變！

但在風電場領域，相關技術方案尚未普及。早期的機型輪轂高度、葉輪直徑都較小，如WT77-1.5MW機型輪轂高度約70-80米，葉輪直徑為77米，風機與低空風切變氣象條件相比，尺寸較小，相關風險也基本可以規避。但隨著現在的風機尺寸越來越大，陸上風機葉輪直徑在220米左右，輪轂高度已經達到了170-180米，相關風險必須引起開發商、設計院以及整機廠商的重視。

*本文已獲作者授權轉載分享。

認識低空風切變

低空風切變是指出現在600米以下的風切變。分為雷暴、鋒面、逆溫、復雜地形地物。

雷暴

雷暴是產生風切變的重要天氣條件。雷暴的下降氣流在不同的區域可造成兩種不同的風切變。一種是發生在雷暴單體下面，由下沖氣流造成的風切變，這種風切變的特點是范圍小，壽命短、強度大。

鋒面

鋒面是產生風切變最多的氣象條件。鋒兩側氣象要素有很大差異，鋒面過渡區的垂直結構，是產生風切變的重要條件。一般說來，在鋒兩側溫差大（≥5℃）和（或）移動快（≥55千米/小時）的鋒面附近，都會產生較強的風切變。

逆溫（低空急流）

當晴夜產生強輻射逆溫時，在逆溫層頂附近常有低空氣流，高度一般為幾百米，有時可在100米以下，與逆溫層的高度相聯系，有時也稱它為夜間急流。它的形成是因為逆溫層阻擋了在其上的大尺度氣流運動與地面氣層之間的混合作用和動量傳遞，因而在逆溫層以上形成了最大風速區，即低空急流。逆溫層阻擋了風速向下的動量傳遞，使地面風很弱，而且風向多變，這樣就在地面附近與上層氣流之間形成了較大的風切變。從總體上說，這種風切變強度比雷暴或鋒面的風切變要小得多，但比較有規律，一般秋冬季較多。低空急流在日落后開始形成，日出前達到最強，日出后隨逆溫層的解體而消失。

復雜地形地物

當風電場周圍山脈較多或地形地物復雜時，常有由于局地地形環境條件產生的低空風切變。

下圖為飛行事故中低空風切變的事故統計。

低空風切變與風電

飛行中遭遇低空風切變的高度范圍為低于300米，目前市場主流機型的掃風葉輪已經進入這個高度范圍，且掃風面積也比飛機的受力面積大得多，垂直方向上風電機組受到的不均衡風速也要比飛機更為復雜。隨著現在大兆瓦風機葉輪彈性越來越大，如果在風機遭遇低空風切變時，風機正在利用此時的高風速進行發電，由于切變在垂直高度方向變化劇烈，導致葉片受力不均而發生掃塔倒塔的現象發生幾率將大幅增加。

預防措施

小編建議，在未來實際項目中，一定要注意低空風切變對風電場安全運行帶來的影響。加裝風場探測設備，如設立測風塔、多普勒氣象雷達等；加強風電機組智能化建設，采用機艙雷達等傳感器動態感知風切變變化情況，提前通過變槳或偏航等措施規避極端天氣對風電機組帶來的毀滅性災害等。