沙漠光伏电站地表蚀积发生机制实验研究

作     者：王浩 李生宇 王海峰 范敬龙 崔珂军 

作者机构：中国科学院新疆生态与地理研究所国家荒漠-绿洲生态建设工程技术研究中心 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室 中国科学院新疆生态与地理研究所干旱区生态安全与可持续发展重点实验室 中国科学院新疆生态与地理研究所莫索湾沙漠研究站 中国科学院大学 

出 版 物：《干旱区研究》 (Arid Zone Research)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：第三次新疆综合科学考察课题“塔里木盆地风沙灾害调查与风险评估”(2021xjkk0305) 国家林业和草原局荒漠司项目“西北地区风电光伏基地对荒漠生态影响及其适建区域” 国家电力投资集团内蒙古能源有限公司委托项目“蒙古国光伏能源开发与退化生态治理融合发展战略研究” 

主　　题：风洞实验 数值模拟 风蚀强度 气流流场 光伏电站 

摘      要：风沙活动引起地表侵蚀或堆积，影响光伏电站的安全运行。为阐明沙漠光伏电站地表风蚀的发生机制，通过风洞实验与数值模拟，分析了不同风速条件下(6 m·s-1，8 m·s-1，10 m·s-1)，光伏板在正、反风向下的风速流场特征及蚀积变化规律。结果表明：（1）光伏板改变了近地表风速和流场，形成了板前气流抬升区、板下气流加速区、板后涡流减速区及板尾气流恢复区；板下近地表风速显著增加，易掏蚀，而板后风速降低，易堆积。（2）反风向时，光伏板板下“狭管效应导致气流加剧，风蚀明显大于正风流，而板后堆积与背风侧的涡流减速有关。（3）光伏电站边缘阵列板下风蚀最为严重，而电站内部阵列则风蚀较轻；随着光伏组件高度增加，板下风蚀有所减轻。研究结果可为沙漠光伏电站沙害防治和高效生产提供科学依据。