湍流增加效应的优化措施

障碍物不仅能显著地降低风速，还会在附近产生大量的湍流。如图2-20所示，障碍物产生的湍流区可以达到障碍物高度的三倍，且下风向的湍流更加剧烈。因此，在微观选址时，要特别注意避开障碍物，尤其是障碍物在主导风向的上风向时。

图2-20 障碍物产生湍流的侧视图（左）和俯视图（右）^[20]

图2-21 地形突起可视为障碍物的例子，黑线框内的风力发电机组将受到严重的湍流载荷(www.xing528.com)

在山地风场微观选址时，风力发电机组附近的小山包可以当作障碍物看待，可以运用3乘以50原则进行定性分析。从这个角度考虑，可以理解为什么山地风电场的山脊要平缓，不能有大的起伏波动，否则突起部分会增加后面的风力发电机组的湍流强度。若主导风向上存在这样的地形突起，则是相当危险的，因此不建议在此放置风力发电机组。

图2-21为某真实风电场的风力机排布情况，黑线框内的风力发电机组前面的小山包可视为障碍物。显然，黑线框内的风力发电机组在小山包的遮挡区域内，不仅降低了风速，而且增加了湍流。好在这个小山包的坡度平缓，脱流情况应该较弱，作为障碍物的遮蔽效应较小，但仍不建议随意地在这里放置风力发电机组。在这种情况下，软件模型往往无能为力，需要我们在做微观选址时格外注意。为了安全起见，建议施工前，在此安装雷达或激光测风仪，进行短期测风，确保湍流强度在风力发电机组的设计范围内。

综上所述，障碍物的问题可能较难在软件模型中体现，但却是微观选址时的重要参考。在微观选址过程中，对障碍物的考量多从湍流增加的角度出发，而对风资源和发电量的考量主要是通过软件在桌面上完成。