每一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)都有額定功率,例如我們經(jīng)常聽(tīng)到,或者看到1.5MW、2MW、3.5MW陸上風(fēng)機(jī)。4.5MW、6MW、8MW甚至是10MW的海上風(fēng)機(jī)。
1MW=1000KW,那么一個(gè)1.5Mw的風(fēng)機(jī),發(fā)電機(jī)的額定功率大致就是1500KW。
每一臺(tái)風(fēng)機(jī)都會(huì)有一個(gè)額定轉(zhuǎn)速,也就是達(dá)到額定功率的時(shí)候,風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
1500KW* 1h=1500Kw/h,也就是1500度電,那么在滿負(fù)荷狀態(tài)下,也就是風(fēng)速要達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的情況下:我們以每分鐘17.3圈作為額定轉(zhuǎn)速的參考值計(jì)算(也可以取20rpm)。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)在滿負(fù)荷狀態(tài)下,葉片轉(zhuǎn)動(dòng)一圈發(fā)電:1500Kw/h ÷ (60×17.3)=1.445Kw/h。
同樣的數(shù)據(jù),也可以根據(jù)風(fēng)機(jī)的參數(shù)直接計(jì)算2.5MW,10MW等風(fēng)機(jī)在滿負(fù)荷狀態(tài)下一圈的發(fā)電量。
注意!前面說(shuō)的是額定功率狀態(tài)下,風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片一圈的發(fā)電量。也就是說(shuō)風(fēng)速要達(dá)到額定風(fēng)速。
風(fēng)速小于額定風(fēng)速時(shí),發(fā)電機(jī)的輸出功率是小于額定功率,風(fēng)力大于額定風(fēng)速時(shí),發(fā)電機(jī)的輸出功率穩(wěn)定在額定功率。
風(fēng)速與風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率的關(guān)系圖
大部分陸上的風(fēng)力發(fā)電機(jī),通常能達(dá)到70%左右的發(fā)電功率,海風(fēng)發(fā)電機(jī),按照常規(guī)狀態(tài)風(fēng)場(chǎng)情況比較好的狀態(tài)可以達(dá)到80%的風(fēng)電功率。實(shí)際情況下,可能比我們計(jì)算效率還要略低一些。
目前主流風(fēng)機(jī)的單機(jī)容量從1.5兆瓦到10兆瓦不等,未來(lái)可能會(huì)更大,相對(duì)來(lái)說(shuō)小容量的都在陸地上,大容量的都在海里。當(dāng)然,容量越大,同等情況下發(fā)電越多。
以2兆瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為例:葉片長(zhǎng)50-60米左右,以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行,轉(zhuǎn)動(dòng)一圈約4秒鐘,葉尖速度可達(dá)280多公里/時(shí),堪比高鐵速度,葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈約發(fā)2.2度電。