风力发电作为一种重要的清洁能源利用形式,在国网公司能源清洁低碳转型中发挥着重要作用。但风力发电作为一种新兴产业,近年才开始广泛出现在人们的生活中,人们对其的认识还不足,为此本文对风力发电收益和当前正在大力发展的海上风电相关知识进行科普。
(1) 风力发电机风轮旋转一周能产生多少电能?
随着风电技术的发展进步,当前国内可产的风电机组容量有1.5MW、2MW、3MW、6MW、8MW等。以一台2MW的风电机组为例,风轮转速一般为15r/min。考虑在理想情况下,当风电机组满发时,一小时可发电2000kW·h,相应的风轮旋转约900圈,平均旋转一圈约发电2.22kW·h。在风资源相对丰富的地区,一台2MW的风电机组年等效满发小时数可达3000小时,年发电量约为600万kW·h,考虑到风电机组设计寿命为20年,那么一台2MW的风电机组在风资源较丰富地区全生命周期内发电量可达1.2亿kW·h。
(2) 近200米高的风力发电机如何矗立在海上?矗立在海上的风力机发出的清洁电能如何源源不断的输送到岸上?
风电机组的基本组成包括风轮、机舱、塔架、基础。对于海上风电机组,基础形式与陆上风电机组具有显著差异,其基础形式包括陆地式、单桩式、基角架式、浮式四种。当前,海上风力机的安装有整体安装法和分体安装法两种。整体安装法流程:①在海底打桩,安装基座;②在岸上将风轮、机舱、塔筒装配好,进行风机整体测试和调试;③将风力机整体运输至风电场,然后吊装在基座上。分体安装法流程:①在海底打桩,安装基座;②将风力机各部件运输至基座处,吊装塔筒、吊装机舱和叶片;③完成风力机的组装、测试及调试工作。在海上风电场建设工作完成后,海上风力发电机发出的电能源源不断的通过海底电缆和升压站等设施送回岸上,实现清洁能源的高效利用。