涨知识,大风车转啊转,一圈能发几度电

电影《信条》里用海上风力发电机沿逆时针旋转来表现时光倒流的场景,令人震撼。风力发电,是怎么发出来的电?

风力发电机是将风能转换为机械功,机械功带动转子旋转,最终输出交流电的电力设备。风力发电机组输出的电能,通过集电线路输送到风电场升压站,升压站升压后再输送到电网,就变成了千家万户可以使用的清洁风电了。

三菱维斯塔斯海上风电公司制造安装的世界上最大的风力发电机V,高达米,3个巨型的大“叶子”长达80米,比波音客机还要长。这台风机24小时内能发电26万度,够数百户家庭供电1个月,它在丹麦建成后被运到全世界各地。

看到图,好多人要问了,风机转这么慢,能发什么电啊?事实上,风机发电量不取决于叶片旋转的快慢,而风机叶片转速快慢,跟自身的重量以及风速有很大关系。

首先,对于越大型的风机,叶片越长,重量越大,转得越慢。例如,1.5兆瓦的风机叶片重约6吨,每分钟才转18圈。

其次,风速越快,风机转得越快。1.5兆瓦风机在风速达到3米/秒时,就可以通过转动齿轮提高转速,从而带动发电机发电。

最后,风机的叶片越大,发电量越多。风机发电量不取决于叶片旋转的快慢。在叶片恒定转速的情况下,叶片受力增加,功率就会增加。风机叶片越大,风机的叶片功率越大,相应发电量就越多。

既然是风越大,发电越多,但为什么不让风机飞速转呢?因为风机也怕大风。

在风力发电上,每种型号的风机都限定了最大转速,这完全是考虑到风机运行的安全。当风速过快时,风机要停止工作。因为如果转速过快,离心率大大增强,风机自身惯性会带来破坏和磨损,叶片就容易折断。

举个形象的例子,两辆相同的汽车,一辆速度是30千米/小时,一个千米/小时,哪个刹车更容易?所以,扇叶转动慢能更有效保护风机不受伤害。

那么问题来了,“大风车”转啊转,一圈能发多少电?

以1.5兆瓦的风机机组为例,它的叶片有35米长,高度有75米之高,风车转动一圈,扫风面积可达平方米,相当于13个标准篮球场那么大。一般情况下,当风速达到3米/秒,风车就可以旋转发电。当风速达到25米/秒,未来安全考虑,风车会停机。

1.5兆瓦机组的叶片每转动一圈,可以产生约1.4度电,它一天的发电量可以供15个家庭使用一年。

风能发电和太阳能发电都属于新能源,新能源发电,“风光”无限好。当前是“碳达峰”“碳中和”的窗口期,做好构建清洁低碳安全高效的能源体系是国家战略。在新能源制造领域,新能源汽车锂电池生产组装、光伏太阳能生产过程中,直线电机将发挥重要作用。小蓝动力导轨作为直线传动领域终极解决方案,在这场能源变革中将得到广泛地应用。




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