風電場為地方經濟發展提供(gòng)了源源不斷的綠色動力。相信有不少小夥伴(bàn)都有過這樣的疑惑:這風車轉(zhuǎn)得這麽慢悠悠的,轉一(yī)圈能產出幾度電?
要(yào)回答這個問題,我們要先從風力發電機的發電(diàn)原理說起。
風力發電機組由葉輪、機艙(cāng)、塔筒等基礎部件組成。它的發電原理(lǐ)很簡單(dān):機組利用風力帶動(dòng)風車葉輪旋轉,將風能轉化為機械能,發電機再將機械能轉化為電能,然後電能通過集電線路(lù)輸送到(dào)風電場升壓站,升壓後再輸送到電網,就可以變成千家萬戶使用的清潔風電了。
可一個風電場都由幾十甚至上百組風車組成,這麽多風車是如(rú)何運(yùn)作的(de)呢?
每一台風車都由風電場的“中樞大(dà)腦”——主控室控(kòng)製,負(fù)責風電機組運行的工作人員24小時全天候監測,保證風車的安全與健康。
一般情況下,風速隻(zhī)要達到3米/秒(微風拂麵的感覺),風車(chē)就(jiù)可以旋轉發電。
以1500千瓦的風機機組為例,機組葉片大約(yuē)有35米長(約12層(céng)樓高)。風力發電(diàn)機每轉動(dòng)一周,大概需要4~5秒(但這時的葉尖速度可達280多公裏每小時,堪比高鐵速度),可(kě)以產生約1.4度(dù)電(diàn)。在(zài)正常滿功(gōng)率的情況下,一天的發電量就可供15個家庭使用1年。這樣一台風力發電機,每年可以減(jiǎn)排(pái)3000噸二氧化碳、15噸二氧化硫、9噸二氧化氮。
風(fēng)力發電是不是風越大越好?
根據能量守恒定律,的確風速(sù)越大提供的電能就越多,但(dàn)我們的風能轉換器在風速達到一定數(shù)值時,會因為強度過大而損壞,而且事實(shí)上,發(fā)電量不取決於葉片轉速。
因為風力發電機機組中存在一個類似汽車變速箱的裝置,比如變速箱掛到1檔,那麽即使葉(yè)片轉速非(fēi)常快(相當於油門踩到底),但通(tōng)過變速箱傳動到發電機裝置當中仍然是較(jiào)為恒定的低速(相當於車子還是跑不快),有了(le)這(zhè)麽個(gè)裝置,也變相起到了保護作用。而在葉片恒定轉速的情況(kuàng)下(xià),葉片受力增加,功率就會增加,風機的葉片越大,功率越大,相應發電(diàn)量就越多(duō)。
接著(zhe)問題又(yòu)來了,那風也不會乖乖聽話,隻往一個方向吹呀?
不用擔心(xīn),風力發電機的頭部集成有傳(chuán)感器和偏航係統,一(yī)旦風向(xiàng)標與風速儀采集到風向與風速(sù)變化(huà),偏航係統就會督(dū)促偏航電機(jī)調整機艙位置,使其平(píng)穩地對準風向,最大效率利用風能。

為什麽要發展海上風電?
大海廣(guǎng)袤無垠,具有豐富的風能資源,海上風電發電利用小時數(shù)高、不占用土地、不消耗水資源,適宜大規模開發,發電效率普遍比陸(lù)上風電高出20%~40%。換句(jù)話說(shuō),潛(qián)力“杠杠的”。實現碳達峰,風電大有可為。
風能是可再生能源,非常環保。而且風能設(shè)施對生態環境影響較小。雖然前期投入較大,但相比水電和火電(diàn),後(hòu)期維護、管理費用極低,是目前新能源(yuán)領域(yù)中技術最(zuì)成熟、最具規模開發(fā)條件和商業化發(fā)展(zhǎn)的發電方式之一。
但(dàn)是,風是一種間歇性可再(zài)生能源(yuán),在短(duǎn)時間內的功率(lǜ)變化很大,但長(zhǎng)時間的功率較為穩(wěn)定。這使得風力發電無法根據(jù)需求而增減發電,不能作為基載電力來源。因此,風(fēng)力發電必須與其他的電力來源或儲存(cún)設施(shī)一起使用,才能夠提供穩定的電源。隨著地區(qū)的風力(lì)發(fā)電增加,可能需要更多像是火力發電、核能發電的常規能源(yuán)作為備用,或是升級電網。
不過,可以使用電力管理技術來解決這些問題,像是調度不同的(de)再生(shēng)能源與不同地理分布的發電機組,向鄰近區域(yù)的進出口電源、存儲能量等方法。因此,目前電網公司都在(zài)探索如何(hé)實(shí)現新能源的大規模消納。
來源:中閩新能源