風速越快風力發電機是否發電越多?風力發電機轉一圈能發多少電?

我們常見的超大型的風力發電機,哪些聳立在山巔,或者是矗立在海濱的風力發電機轉速都比較慢。

是不是轉得越快,發電的效率就越高?那麼他們轉一圈到底能發多少電呢?

金風1.5MW風力發電機轉一圈發電量的計算方法:

金風風力發電機

(1)每一颱風力發電機都有額定功率,例如我們經常聽到,或者看到1.5MW,2MW,3.5MW陸上風機。4.5MW,6MW,8MW,甚至是10MW的海上風機。

1MW=1000KW,那麼一個1.5Mw的風機,發電機的額定功率大致就是1500KW。常見的發電機並不會非常的精確在1500KW,可能會多一點,比如金風的1.5MW的額定功率是1580KW。

(2)每一颱風機都會有一個額定轉速,也就是達到額定功率的時候,風機的轉速。

金風部分1.5MW機組參數

這裡需要進行一個條件設定:在滿負荷狀態下,風力發電機一小時可以發電:

1500KW* 1h=1500Kw/h,也就是1500度電,那麼在滿負荷狀態下,也就是風速要達到額定轉速的情況下:我們以17.3圈分鐘作為額定轉速的參考值。(也可以取20rpm)。

風力發電機在滿負荷狀態下,轉動一圈發電是:1500Kw/h ÷ (60x17.3)圈=1.445Kw/h。

同樣的數據,也可以根據風機的參數直接計算,2.5MW,10MW風機在滿負荷狀態下一圈的發電量。

備註:這裡的圈數是,葉片轉一圈的圈數,並不是發電機轉一圈的數據。

明陽智能4MW風機轉一圈發電計演算法方法:

明陽智能風力發電機

我們同樣設定在滿負荷狀態下,發電機進入到額定發電功率階段。

仔細去看明陽智能的4MW風機的參數表,你會發現他沒有標註:葉片的額定轉速,他標註的是發電機的額定轉速。

明陽智能4MW風機的參數

假設在達到額定轉速的情況,一小時發電就是4000KW/H,發電機額定轉速,有兩種形式,我們取252rpm這種類型的發電機作為參考。

那麼怎麼推算葉片轉了多少錢呢?

仔細往下看參數,明陽智能的風機是採用的雙饋,也就是葉片轉動帶動齒輪,經過2級齒輪傳導給發電機。

看一下速比是多少:速比是:21.01,那麼葉片額定轉速就是:12rpm。

傳動比

這就可以計算,額定功率狀態下,明陽智能4MW的風機一圈發電是:

4000KW/h ÷ (60x12)rpm=5.56度電。

這個發電量還是很厲害的。

一定要,看清楚:前面說的是額定功率狀態下,風力發電機一圈的發電量。也就是說風速要達到額定風速。【知識點,避免抬杠】

風速小於額定風速時,發電機的輸出功率是小於額定功率,風力大於額定風速時,發電機的輸出功率穩定在額定功率。

風速與風力發電機輸出功率的關係

上海電氣SEG- 1250 風機風力曲線

這裡引用一個上海電氣SEG- 1250 風機風力曲線模型,(數據來自:影響風力發電機功率的因素分析 何 靜 )

看到這個曲線,雖然模糊但是比較好理解。

在風速沒有達到額定風速之前,葉片轉速比較慢,沒有達到一分鐘12圈(4MW風機),或者1.5MW風機沒有達到17.3圈/分鐘的轉速的時候。

發電機的功率是跟風速呈現一個正相關關係的。

用一個小功率的風力發電機可以很輕易地看到數據情況。

1000w風力發電機風速與發電機輸出功率關係

這裡,我們其實可以根據實際的情況做一個經驗性判斷。

大部分陸上的風力發電機,平常只能達到70%左右的發電功率,那麼1.5MW的風機轉一圈,只有1.01度電,4MW的海風發電機,按照常規狀態風場情況比較好的狀態可以達到80%的風電功率。轉一圈就是4.448度電。

實際情況下,可能比我計算效率要略低一些。

【關註:機器人觀察,一起了解工業基礎知識】

直驅永磁風力發電機