2023-05-30 16:13:26 来源: 互联网
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【资料图】
我们常见的超大型风力发电机,那些立在山顶或者海边的,都是慢速旋转的。
是不是旋转越快发电效率越高?那么他们转身的时候能发多少电呢?
(1)每台风机都有额定功率。比如我们经常听到或看到的1.5MW、2MW、3.5MW的陆上风机。4.5MW、6MW、8MW,甚至10MW的海上风机。
1MW=1000KW,那么一台1.5Mw的风机和发电机的额定功率大概是1500KW。常见的发电机在1500KW不是很准,可能会多一点。比如金风1.5MW额定功率1580KW。
(2)每台风机都会有一个额定转速,即达到额定功率时风机的转速。
这里需要设置一个条件:满负荷下,风力发电机一小时能发电,可以计算:
1500KW* 1h=1500Kw/h,即1500 kWh。然后在满载情况下,也就是风速达到额定速度时,我们取17.3圈分钟作为额定速度的参考值。(20转也可以)。
在满载情况下,风力发电机旋转一周发电:1500Kw/h ÷ (60x17.3)次= 1.445kw/h。
同样的数据也可以用来直接计算一圈2.5MW和10MW风机满负荷的发电量。
注:这里的转数是叶片的转数,不是发电机一转的数据。
我们也设置为满载,发电机进入额定发电阶段。
仔细看杨明智能4MW风机的参数表,你会发现它并没有标明叶片的额定转速,而是标明了发电机的额定转速。
假设达到额定转速,一小时发电量为4000KW/h,发电机的额定转速有两种形式。我们以252rpm发电机作为参考。
那么如何计算刀片转了多少圈呢?
仔细看下参数,杨明智能风扇是双馈发电机,即叶片旋转带动齿轮,通过二级齿轮传递给发电机。
看看速比是多少。速比为:21.01,则叶片额定转速为:12rpm(发电机额定转速/速比)。
可以计算出,在额定功率条件下,一圈杨明智能4MW风机的发电量为:
4000千瓦/小时÷ (60x12)转/分=5.56千瓦时。
这个发电还是很厉害的。
一定要看清楚:我前面说的是风力发电机在额定功率状态下的发电量。也就是说风速要达到额定风速。【知识点,切忌斗嘴】
当风速小于额定风速时,发电机输出功率小于额定功率;当风速大于额定风速时,发电机输出功率稳定在额定功率。(风速较大时,迎风面会通过俯仰和偏航进行调整)
这里引用上海电气公司的SEG- 1250风机的风曲线模型,(数据来源:何静《影响风机功率的因素分析》)
看到这个曲线,虽然模糊,但是比较好理解。
在风速达到额定风速之前,叶片转速比较慢,没有达到12转/分(4MW风机),或者1.5MW风机没有达到17.3转/分的转速时。
发电机的功率与风速成正相关。
你可以很容易地看到低功率风力涡轮机的数据。
这里其实可以根据实际情况做一个经验判断。
大部分陆上风机只能达到发电量的70%左右,所以一台1.5MW的风机旋转一周只有1.01 kWh,一台4MW的海风发电机按照正常风场可以达到风力的80%。一转就是4.448千瓦时。
其实可能比我计算的效率略低。
【:机器人观察,一起学习工业基础知识】