转一圈发电34.2度 世界最大风力发电机现在怎样了？
转一圈发电34.2度 世界最大风力发电机现在怎样了？
这台风电机的单机容量达到16兆瓦，而现在陆地上最大的风电机，单机容量只有10兆瓦左右。之所以海上风电机更大，其实最主要的原因是物流。随着发电功率的增加，风电机会变得越来越巨大，从而导致陆地上难以将叶片等部件运输到指定地点。由于海上运输方便许多，所以有机会制造更大的风电机，但是海上风电机的安装难度却比陆地要困难许多。不过，正因为海上更难，更大的风电机，所以真正考验风电技术的地方还是在海上。在GWH252-16MW并网发电之前，全球最大的风电机组是丹麦的维斯塔斯V236-15.0 MW，它的单机容量是15兆瓦，而在咱们GWH252-16MW投入使用的时候，美国则刚刚开始投入研发13兆瓦的海上风电项目。图：海上风电基础设施-海底电缆的铺设可以说，GWH252-16MW的成功意味着中国在风力发电领域达到了绝对领先的地位，真正的遥遥领先。不过，中国发展风电受到了许多质疑，在GWH252-16MW成功并网的时候，许多国外媒体也报道了此事，当时很多国外网友表示它将会杀死很多鸟类，它会对海洋生态造成影响，以及制造它需要多少化石燃料，还有网友表示先抵抗一场台风再说。那么，有趣的问题是，这台全球最大的风力发电机投入使用9个月，到底有没有出现这些问题呢？最大风电机到底有多大？对于GWH252-16MW而言，它的单支叶片长度就达到了123米， 整个风轮直径达到252米，扫风面积达到5万平方米，这相当于7个足球场的面积。随着材料的升级，GWH252-16MW的叶片全部采用碳纤维材料，单个叶片重量只有54吨，在它之前的风电机超过100米的叶片，基本重量会达到100吨前后。另外，机箱的高度在152米前后，重量达到570吨，相当于10列复兴号的重量。值得一提的是，这座发电机组技术工艺上，咱们拥有100%的自主知识产权，而材料上也实现了96%的国产化。当然，这样一个大家伙发电量自然也是比想象得要多得多，它的叶片转动一周就可以发电34.2度，这个电量差不多是一个普通家庭的一周的用电需求。据估计，它全年可以发电6600万度的样子，这个电量足够一个10万人的小镇的全部用电需求。咱们国家是全球用电量最大的国家，占到全球总用电量的三分之一左右，但是我们现在的主要发电形式是火力烧煤发电，这占了所有装机容量的60%以上。随着用电需求的增加，如果我们继续高度依赖火电，那么对环境的危害会越来越大。而风电是可再生的清洁能源，我们自然需要大力发展它，发展风电没有任何问题。其实，我们现在风电领域技术全球领先的一个原因就是我们用电需求大，我们必须要找到更清洁的可再生能源，不然就会很不可持续。2023年7月份，央视《对话》栏目有一期就是讲这个最大风电机组的，当时明阳智能的总裁张启应也指出了这一点，对清洁能源的迫切需求是我们造出大风机的原因之一。那么，这台全球最大的风电机现在到底咋样，它有没有出现大家担忧的问题呢？最大风电机现在咋样？首先，它当然没有被台风摧毁，甚至在一次台风天气中都创下了风力发电机单日发电量的世界记录。在2007年的时候，咱们国家的风电技术还相对落后主要依赖德国的技术，当时咱们就想制造抗台风的风电机，但是德国并没有这样的技术，当时的德国专家表示，咱们国家在10年内不能造出抗台风。然而，这一年（2007年）全球第一台抗台风发电机就被我们造了出来。其实，现在风力发电机能够抗台风的原因很简单，因为它并不是一个简单的发电设备，有人称之为巨大的机器人。每台现代风电机上面都有1000多个传感器，这些传感器会感知风向、风速、湿度，甚至是海面的波浪，机箱和叶片会根据风速、风向来做出调整。当风速超过了风电机的运载能力时，它会调整到一个阻力最小的状态（平时的话则是调整到阻力最大的状态来让风力带动叶片转），然后完全停止转动，以此避免电机损毁。在2023年9月1日，台风“杜苏芮”袭击了福建沿海，而这台风电机乘着台风天，当日发电量打破世界纪录，达到38.41万度。图：风电机超负荷运行损毁GWH252-16MW的预设最大发电功率是16兆瓦，这意味着它24小时满功率运行的话，发电量应该是38.4万度，但是实际纪录比这个值多发了100度电，我没有查到为什么会这样，但是在之后没多久的12月21日，这台风电机单日发电量再次打破世界纪录（非台风天）达到了38.72万度。估计风速没有过分大的话，风电机并不会被锁定运行，它会超负荷运行，从而发出更多的电。最后，我们再来说说，风电机对生态是否真的影响很大吧。其实，大家最关心的对鸟类的影响是非常小的，这是有数据支持的，每年被风电机叶片打死的鸟类只有不到被汽车撞死的千分之一。很多人认为风电机叶片转速很慢，觉得它不可能打到鸟类，这个想法是错的。风电机叶片的转速慢就像我们觉得风电机本身并不大一样，只是视错觉，它在做圆周运动，而且叶片本身很长，越靠近叶尖的地方，意味着它的线速度就越快。GWH252-16MW的叶片在满功率运行的时候，我们也不会觉得它转动有多快，但是它的叶尖速度会超过350公里每小时。当然，没有鸟类的飞行速度比这个更快，所以只要鸟类进入一定范围，它就无法逃脱，会被叶片高速打到。但是，如你所见风电机是在非常空旷的地方运行的，它与鸟类相遇的可能性非常低，不仅如此，现在的风电机是有驱鸟设备的，它根本不会让鸟类靠近。另一方面，它对海洋生态的影响也非常小，甚至有研究指出，因为风电机在水下的部分形成了人工鱼礁效应，给海洋生物提供了安全的栖息地，大大增加了该海域的生物多样性。总得来说，风电机可以得到清洁的可再生能源，而对生态的影响并不大，当然，制造风电机需要化石燃料，但是考虑到它会在未来运行几十年，这些碳投入是值得的。另外，16兆瓦远不是中国风电的极限，18兆瓦，20兆瓦，22兆瓦早已提上日程，或已经下线。 ...
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