風力發電機看起來轉速很慢,發電原理是什麽?
據統計,2019年全球新增風力發電機裝機容量,已達60000兆瓦,而且平常看到的發電機基本就不動,所以很多人都會認為它所產生的電少之又少,那麽為什麽各國還要大力投入建設,建立壹臺風力發電機需要花費多少錢,又需要多少年才能回本呢?
在此之前我們先了解壹下它的發電原理,風力發電是由風輪、增速齒輪箱、發電機、偏航設置、控制系統、塔架等部件構成,轉動壹圈所產生的電能由發電機的功率決定,以常見的直驅型為例,按照裝機2兆瓦計算的話,每小時可以產生2000度的電量,換算下來壹圈可以產生2度電,那麽是不是扇葉轉的越快發電就越多呢?
事實上風機發電量並不取決於旋轉的快慢,在葉片恒定轉速的情況下,葉片的受力增加功率就會增加,風機的葉片越大功率越大,相應的發電量也就越多,並且風機的葉片體積龐大,最小的也有幾十米長,如果轉速過快,離心率增強,慣性趨勢就會打破發電機自身的平衡,很容易出現葉片折斷的情況,因此不管哪個型號的風力發電機,都設有最大轉速,當風速過快時,就需要後臺操作電腦,切斷風機的運營,所以轉得慢也算是對發電機的壹種維護,那麽安裝壹臺風力發電機到底要花費多少錢呢?
發電機的價格也是按照機組的功率決定,目前壹座2兆瓦的風力發電機,加上遠程通信,線路造價等其他費用,均價下來怎麽都得上800萬了,壹個風場肯定不止安裝壹臺發電機,以壹個風場5萬負荷為例,得安裝25臺,造價大概在2億左右,如果風力充足的話,風車轉壹圈大概需要3.5秒,產電2度,按照每年工作時間為1900個小時,電網回收電價按4毛錢壹度,那麽壹年的收益大概為4950萬,算下來得四五年的時間才能回本,再加上日常維護的費用又得增加兩年,不過它所產生的某些價值也不是錢能衡量的。
常規礦物能源畢竟有限,而且容易造成空氣汙染,風能作為可再生、無汙染的能源,每年可為全球減排上億噸的二氧化碳,蘊藏量極大,比地球上可開發利用的水能還要大10倍,某些高原地帶,比如我國的西藏內蒙古等地,由於人口稀少供電不經濟,利用當地的風力資源發電,就能很好地解決當地居民用電問題。