每一台风力发电机都有额定功率,例如我们经常听到,或者看到1.5MW、2MW、3.5MW陆上风机。4.5MW、6MW、8MW甚至是10MW的海上风机。
1MW=1000KW,那么一个1.5Mw的风机,发电机的额定功率大致就是1500KW。
每一台风机都会有一个额定转速,也就是达到额定功率的时候,风机的转速。
1500KW* 1h=1500Kw/h,也就是1500度电,那么在满负荷状态下,也就是风速要达到额定转速的情况下:我们以每分钟17.3圈作为额定转速的参考值计算(也可以取20rpm)。
风力发电机在满负荷状态下,叶片转动一圈发电:1500Kw/h ÷ (60×17.3)=1.445Kw/h。
同样的数据,也可以根据风机的参数直接计算2.5MW,10MW等风机在满负荷状态下一圈的发电量。
注意!前面说的是额定功率状态下,风力发电机叶片一圈的发电量。也就是说风速要达到额定风速。
风速小于额定风速时,发电机的输出功率是小于额定功率,风力大于额定风速时,发电机的输出功率稳定在额定功率。
风速与风力发电机输出功率的关系图
大部分陆上的风力发电机,通常能达到70%左右的发电功率,海风发电机,按照常规状态风场情况比较好的状态可以达到80%的风电功率。实际情况下,可能比我们计算效率还要略低一些。
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。
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