科普 | 那些陆上风电你不知道的事儿

Hey！Everybody！

醒醒啦

现在是敲黑板涨知识时间！

风光君会在本专栏带来风电、光伏等方面的小知识

　　

一级轻烟随风偏，二级清风吹脸面
三级叶动红旗展，四级枝摇飞纸片
五级小树随风摇，六级举伞有困难
七级迎风走不便，八级风吹树枝断
九级屋顶飞瓦片，十级拔树又倒屋
十一二级路上很少见

　　

　　对于大自然的风，勤劳智慧的中国人民早在两千多年前就利用风力驱动帆船在江河中行驶了，宋元之际发明了水转翻车，元明之际创制了风力水车来灌溉农田。现在，人们开始利用风来发电啦。

　　QUESTION 1:风机如何发电？

　　风力发电机组（即风机）由叶轮、机舱、塔筒、基础等部件组成。发电原理很简单：机组利用风力带动叶轮旋转，将风能转化为机械能，发电机再将机械能转化为电能，就地箱变升压，然后电能通过集电线路输送到风电场升压站，汇集再升压后输送到电网，就变成千家万户使用的清洁风电啦。

　　QUESTION 2:风机转一圈能发几度电

　　说到风力发电，不少人觉得非常好奇，这些“大风车”远看时叶片转动缓慢，那到底转一圈能发多少度电呢？今天，风光君就给大家科普一下。

　　目前主流风机的单机容量从1.5兆瓦到10兆瓦不等，未来可能会更大，相对来说小容量的都在陆地上，大容量的都在海里。当然，容量越大，同等情况下发电越多。

　　以2兆瓦的风力发电机组为例：叶片长50-60米左右，以额定转速运行，转动一圈约4秒钟，叶尖速度可达280多公里/时，堪比高铁速度，叶轮转动一圈约发2.2度电。

　　Tipes：兆瓦是一种表示功率的单位，常用来指发电机组在额定情况下单位时间内能发出来的电量。

　　

　　QUESTION 3:风机转的越快越好吗

　　根据能量守恒定律，的确风速越大提供的电能就越多，但是机械设备都是有一定的承受能力的，如果叶片转速过快，离心率大大增强，惯性趋势会打破风机自身的平衡，易导致风机故障或损坏。因此，每种型号的风机都有最大转速，当一定时间内的平均风速超过风电机组设计的最大安全承受风速时，风电机组为保证自身安全，采用变桨减少叶片受风面积和机械刹车制动，使风机能够在紧急情况下，使叶轮转速逐渐降低至安全停机。

　　当遇到紧急情况时监控人员也可远程操控使风机安全停机，从而保护风机不发生危险。

　　事实上，发电量不取决于叶片转速。因为风力发电机组中存在一个类似汽车变速箱的装置，比如变速箱挂到1档，那么即使叶片转速非常快（相当于油门踩到底），但通过变速箱传动到发电机装置当中仍然是较为恒定的低速（相当于车子还是跑不快），有了这么个装置，也起到了提速作用。而在叶片恒定转速的情况下，叶片受力增加，驱动风机的力量就会增加，风机叶片越大，功率越大，相应发电量就越多。

　　QUESTION 4:风机如何应对四面八方的来风呢

　　我们知道风速风向是随时变化的，而面对“活泼跳脱”的风，风机也要随时根据风速风况情况对风机进行调整，以确保达到最优功率，因此，我们每台风机就配备了各种传感器，通过测量风速、温度、角度反馈到机组的主控制器中，主控通过判断分析下达风机启动，偏航受风以及功率控制等命令就可以实现风机的正常发电了。

　　QUESTION 5：一度电能做什么呢？

　　可以让25瓦的台灯点亮40小时

　　让手机充电100多次

　　让吸尘器把房间打扫5遍

　　让150瓦的洗衣机运转近7小时

　　让66瓦的冰箱运转15小时

　　可供一台普通电扇运行15个小时

　　可供一台普通空调运行1.5小时

　　可以使电动自行车跑80公里

　　可以生产15瓶啤酒

　　没想到，

　　一度电的作用这么大！

　　如何获得一度电呢？

　　煤炭：310克的我，才能成就1度的你！

　　水：还有4升的我！

　　天然气：还有59克的我！

　　柴油：还有190克的我！

　　二氧化碳：160克的我，

　　陪伴1度的你出生！

　　碳粉尘：还有272克的我！

　　二氧化硫：还有6.2克的我！

　　氮氧化物：还有15克的我！

　　

　　风力发电作为清洁能源，受到国家大力支持，“碳中和、碳达峰”目标提出后，强势“出圈”，快速走红，能源领域是碳排放的主要来源，自然而然要成为主力军、排头兵，发挥关键作用。

　　三峡集团举全集团之力支持新能源业务发展，将新能源作为核心主业进行全力打造。三峡能源作为三峡集团新能源业务的战略实施主体，承载着发展新能源的历史使命。集风光之力，谋绿色发展，三峡能源正阔步前征。