風力發(fā)電機每轉一圈產生的電量從不到0.02度電到約100度電不等,具體數值依賴于發(fā)電機的設計規(guī)格和實際運行時的風速條件。
風力發(fā)電一圈能發(fā)的電量取決于多種因素,包括風力發(fā)電機的型號、容量、風速等。一個1.5MW的風力發(fā)電機在滿負荷運轉時,大約每分鐘轉18圈,一小時可以發(fā)電約1500度。這樣計算下來,轉一圈大約可以發(fā)電約100度電。
但這個數據在不同來源中有所差異,另一說法為轉一圈產生約1.47度電。對于2MW的直驅型風能發(fā)電機,在理想條件下,每小時可發(fā)電2000度,換算下來每圈約產生1.94度電。而一個1500千瓦的風機機組,其葉片每轉動一周,大概需要4-5秒,可以產生約1.4度電。
把風的動能轉變成機械動能,再把機械能轉化為電力動能,這就是風力發(fā)電。風力發(fā)電的原理,是利用風力帶動風車葉片旋轉,再透過增速機將旋轉的速度提升,來促使發(fā)電機發(fā)電。
風力發(fā)電所需要的裝置,稱作風力發(fā)電機組。這種風力發(fā)電機組,大體上可分風輪(包括尾舵)、發(fā)電機和塔筒三部分。(大型風力發(fā)電站基本上沒有尾舵,一般只有小型(包括家用型)才會擁有尾舵)
風輪是把風的動能轉變?yōu)闄C械能的重要部件,它由若干只葉片組成。當風吹向漿葉時,槳葉上產生氣動力驅動風輪轉動。槳葉的材料要求強度高、重量輕,多用玻璃鋼或其它復合材料(如碳纖維)來制造。(還有一些垂直風輪,s型旋轉葉片等,其作用也與常規(guī)螺旋槳型葉片相同)
由于風輪的轉速比較低,而且風力的大小和方向經常變化著,這又使轉速不穩(wěn)定;所以,在帶動發(fā)電機之前,還必須附加一個把轉速提高到發(fā)電機額定轉速的齒輪變速箱,再加一個調速機構使轉速保持穩(wěn)定,然后再聯接到發(fā)電機上。為保持風輪始終對準風向以獲得最大的功率,還需在風輪的后面裝一個類似風向標的尾舵。
鐵塔是支承風輪、尾舵和發(fā)電機的構架。它一般修建得比較高,為的是獲得較大的和較均勻的風力,又要有足夠的強度。鐵塔高度視地面障礙物對風速影響的情況,以及風輪的直徑大小而定,一般在6-20米范圍內。
發(fā)電機的作用,是把由風輪得到的恒定轉速,通過升速傳遞給發(fā)電機構均勻運轉,因而把機械能轉變?yōu)殡娔堋?/p>
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