ما مقدار الكهرباء التي يمكن أن تولدها توربينات الرياح لكل ثورة عندما تدور ببطء شديد؟

لنبدأ بمبدأ توليد الطاقة في توربينات الرياح.

يتكون توربينات الرياح من مكونات أساسية مثل الدبوسات والنياس والبرج. مبدأ توليد الطاقة بسيط للغاية: تستخدم الوحدة طاقة الرياح لدفع مكره طاحونة الهواء إلى الدوران ، وتحويل طاقة الرياح إلى طاقة ميكانيكية. يحول المولد الطاقة الميكانيكية إلى الطاقة الكهربائية ، والتي تنتقل بعد ذلك إلى محطة معززة مزرعة الرياح من خلال خط التجميع ثم إلى شبكة الطاقة ، وتصبح طاقة الرياح النظيفة لآلاف الأسر.

لكن مزرعة الرياح تتكون من العشرات أو حتى مئات من طواحين الهواء ، كيف تعمل الكثير من طواحين الهواء؟
يتم التحكم في كل طاحونة من قبل "الدماغ المركزي" لمزرعة الرياح - غرفة التحكم ، والموظفين المسؤولين عن تشغيل توربينات الرياح يراقبونها على مدار 24 ساعة في اليوم لضمان سلامة وصحة طاحونة الهواء.

دعنا نعود إلى السؤال في البداية ، ما مقدار الكهرباء التي يمكن أن تولدها طاحونة طاحونة عن طريق تدوير أوراقها مرة واحدة؟

في ظل الظروف العادية ، طالما أن سرعة الرياح تصل إلى 3 أمتار في الثانية (الشعور بالنسيم اللطيف الذي يفرش الوجه) ، يمكن للطحاه أن تدور وتوليد الكهرباء.

أخذ وحدة مروحة 1500 كيلو وات كمثال ، يبلغ طول الشفرة للوحدة حوالي 35 مترًا (حوالي 12 قصة). تدور توربينات الرياح لمدة 4-5 ثوانٍ في الأسبوع (ولكن يمكن أن تصل سرعة طرف الشفرة إلى 280 كيلومترًا في الساعة ، أي ما يعادل سرعة السكك الحديدية عالية السرعة) ، ويمكن أن تولد حوالي 1.4 كيلو وات في الساعة. في ظل ظروف الطاقة الكاملة العادية ، يمكن لتوليد الكهرباء اليومي توفير 15 أسرة لمدة عام واحد. يمكن لهذا النوع من توربينات الرياح أن يقلل من انبعاثات 3000 طن من ثاني أكسيد الكربون ، و 15 طنًا من ثاني أكسيد الكبريت ، و 9 أطنان من ثاني أكسيد النيتروجين سنويًا.

مثل مزرعة الرياح في المنطقة الجبلية الغربية في هوانجيان ، يبلغ إجمالي مساحة الأرض 1.6727 هكتار ، و 28 توربينات رياح بسعة واحدة تبلغ 1500 كيلووات ، وسعة إجمالية تبلغ 42000 كيلووات ، وكهرباء متصلة سنوية تبلغ 84.14 مليون ساعة.

هل توربينات الرياح الأكبر أفضل؟

وفقًا لقانون الحفاظ على الطاقة ، كلما زادت سرعة الرياح ، يتم توفير المزيد من الكهرباء. ومع ذلك ، عندما تصل سرعة الرياح إلى قيمة معينة ، سيتم تلف محول طاقة الرياح لدينا بسبب القوة المفرطة. في الواقع ، لا يعتمد توليد الطاقة على سرعة الشفرات.

نظرًا لوجود جهاز في توربينات الرياح يشبه علبة التروس للسيارات ، مثل علبة التروس في الترس الأول ، حتى لو كانت سرعة الشفرة سريعة جدًا (ما يعادل التنقل على المسرع حتى النهاية) ، فإن ناقل الحركة إلى جهاز المولد من خلال علبة التروس لا يزال بسرعة منخفضة نسبيًا (مكافئة للسيارة غير سريعة). مع مثل هذا الجهاز ، توفر التغييرات الاتجاهية أيضًا الحماية. عندما تكون سرعة الشفرة ثابتة ، تزداد القوة على الشفرة وتزيد الطاقة. كلما زادت شفرات المروحة ، زادت الطاقة ، والكمية المقابلة من الكهرباء المتولدة.

ثم ينشأ السؤال مرة أخرى ، ألا تطيع الريح وتهب فقط في اتجاه واحد؟

لا تقلق ، يدمج رأس توربينات الرياح المستشعرات وأنظمة Yaw. بمجرد أن تجمع فرقة الرياح ومقياس شدة الرياح التغيرات في اتجاه الرياح والسرعة ، سيحث نظام YAW على محرك Yaw على ضبط موضع مقصورة المحرك لمحاذاة بسلاسة مع اتجاه الرياح ويزيد من استخدام طاقة الرياح.
يمكن تقسيم توليد طاقة الرياح إلى الشاطئ والخارج.

تنقسم طاقة الرياح أيضًا إلى طاقة الرياح البرية وقوة الرياح البحرية. ينتمي Huangyan Budai Mountain و Cangshan Mountain و Wenling Donghaitang إلى مزارع الرياح البرية ، في حين أن مزرعة الرياح الجزيرة Jiaojiang Dachen و Yuhuan Kexiao Wind Farm هي مزارع رياح في الخارج.

هناك اختلاف كبير في تكاليف البناء بين الاثنين. بشكل عام ، تكلفة بناء مزارع الرياح البحرية هي ضعف نسبة مزارع الرياح البرية ، وتكلفة التشغيل والصيانة تتراوح من 2 إلى 4 أضعاف مزارع الرياح البرية. ويرجع ذلك بشكل رئيسي إلى سوء ظروف البناء في الخارج وصعوبة البناء العالية. إن طاقة الرياح الخارجية بعيدة عن الشاطئ ، ويمكن أن يكون لظروف البحر الضارة مثل الأعاصير والعواصف تأثير كبير على تشغيل وصيانة طاقة الرياح.

لماذا تستمر في تطوير طاقة الرياح في الخارج؟

المحيط الشاسع وموارد طاقة الرياح الوفيرة. طاقة الرياح الخارجية لديها ساعات استخدام عالية ، ولا تشغل الأراضي ، ولا تستهلك موارد المياه. مناسبة للتنمية على نطاق واسع ، تكون كفاءة توليد الطاقة أعلى بنسبة 20 ٪ إلى 40 ٪ من طاقة الرياح البرية. وبعبارة أخرى ، فإن الإمكانات هي "الاستفادة". هناك إمكانات كبيرة لتحقيق ذروة الكربون في صناعة طاقة الرياح.
طاقة الرياح هي مصدر للطاقة المتجددة صديقة للبيئة. علاوة على ذلك ، فإن مرافق طاقة الرياح لها تأثير ضئيل على البيئة البيئية. على الرغم من أن الاستثمار الأولي كبير نسبيًا ، مقارنةً بالطاقة الكهرومائية والطاقة الحرارية ، فإن تكاليف الصيانة والإدارة في المرحلة اللاحقة منخفضة للغاية. إنها واحدة من أساليب توليد الطاقة الأكثر نضجًا ، واسعة النطاق ، وتطوير تجاريًا في مجال تكنولوجيا الطاقة الجديدة.

ومع ذلك ، فإن الرياح هي مصدر متقطع للطاقة المتجددة ، وتخضع قوته لتغييرات كبيرة في فترة زمنية قصيرة ، ولكنها لا تزال مستقرة نسبيًا على مدى فترة زمنية طويلة. هذا يجعل توليد طاقة الرياح غير قادر على زيادة أو تقليل توليد الطاقة حسب الحاجة ، ولا يمكن أن يكون بمثابة مصدر سلبي أساسي. لذلك ، يجب استخدام توليد طاقة الرياح بالاقتران مع مصادر الطاقة الأخرى أو مرافق التخزين لتوفير طاقة مستقرة. مع زيادة توليد طاقة الرياح في المنطقة ، قد تكون هناك حاجة إلى المزيد من مصادر الطاقة التقليدية مثل الطاقة الحرارية والطاقة النووية كنسخة احتياطية أو لترقية شبكة الطاقة.

ومع ذلك ، يمكن استخدام تكنولوجيا إدارة الطاقة لمعالجة هذه المشكلات ، مثل جدولة مصادر الطاقة المتجددة المختلفة ومجموعات المولدات الموزعة جغرافيا ، واستيراد وتصدير مصادر الطاقة ، وتخزين الطاقة. لذلك ، تستكشف شركات شبكة الطاقة كيفية تحقيق استهلاك واسع للطاقة الجديدة.

تقترح شركة Zhejiang State Grid الكهربائية بناء شبكة طاقة متنوعة ومرنة للغاية في شكل إنترنت الطاقة ، وتسريع بناء تخزين الطاقة ، وإدراك التفاعل الفعال لـ "شبكة المصدر ، وتخزين الحمل" ، وحل مشكلة استهلاك الطاقة الجديد. برفقة. يشجع "الهدف 30-60" على تطوير طاقة جديدة على المستوى الوطني ، مما يوفر فرصة جيدة للتطور على نطاق واسع لطاقة الرياح.