Kapasitas pembangkitan listrik harian turbin angin bukanlah nilai tetap, melainkan bergantung terutama pada tiga faktor inti berikut:
1. Kapasitas kipas (daya terukur)
Ini adalah daya maksimum yang dapat dihasilkan turbin angin dalam kondisi optimal, diukur dalam kilowatt (kW) atau megawatt (MW).
Spesifikasi umum:
Kipas kecil (seperti untuk penggunaan rumah tangga): 10 kW - 100 kW
Turbin angin darat komersial: 2 MW - 5 MW (saat ini umum digunakan)
Turbin angin lepas pantai besar: 6 MW - 15 MW+ (seperti turbin angin 14 MW dengan diameter impeler melebihi 230 meter)
2. Kecepatan angin (faktor paling penting)
Pembangkitan daya turbin angin berbanding lurus dengan kecepatan angin, dan peningkatan kecil pada kecepatan angin dapat menyebabkan peningkatan pembangkitan daya yang signifikan.
Penurunan kecepatan angin (biasanya sekitar 3-4 m/s): Turbin angin mulai menghasilkan listrik.
Kecepatan angin nominal (biasanya sekitar 12-15 m/s): Kipas mencapai daya nominalnya untuk menghasilkan listrik.
Mengurangi kecepatan angin (biasanya sekitar 25 m/s): Kipas dihentikan untuk memastikan keamanan.
Rentang kecepatan angin ideal: Kipas beroperasi sebagian besar pada kecepatan yang lebih rendah daripada kecepatan angin nominal, sehingga daya keluaran rata-rata aktual jauh lebih rendah daripada daya nominal.
3. Tingkat pemanfaatan energi angin (faktor kapasitas)
Ini adalah indikator kunci untuk mengukur "efisiensi kerja" turbin angin, yang mengacu pada rasio pembangkitan daya aktual selama periode waktu tertentu terhadap pembangkitan daya maksimum teoritis (secara terus menerus pada kapasitas penuh).
Turbin angin darat: biasanya 25% -40% (dipengaruhi oleh sumber daya angin, medan, perawatan saat berhenti beroperasi, dll.).
Turbin angin lepas pantai: biasanya 40% -50%+ (dengan angin lepas pantai yang lebih kuat dan lebih stabil).
Perhitungan Teoritis dan Contoh
Rumus perhitungan:
Produksi listrik harian (kWh) = daya nominal (kW) x 24 jam x faktor kapasitas
Misalnya
Dengan asumsi turbin angin darat umum berkapasitas 3 MW (3000 kW) terletak di ladang angin dengan kondisi baik dan faktor kapasitas 35%.
Produksi listrik harian = 3000 kW x 24 jam x 0,35 = 25200 kWh
Ini berarti turbin angin ini menghasilkan rata-rata sekitar 25.000 kWh listrik per hari.
Konsep Penting: Perbandingan dan Signifikansi
Dibandingkan dengan konsumsi listrik rumah tangga: Konsumsi listrik tahunan rata-rata rumah tangga biasa di Tiongkok sekitar 2000-3000 kWh. Pembangkit listrik harian dari turbin angin 3MW yang disebutkan di atas dapat memasok listrik untuk sekitar 10 rumah tangga selama setahun penuh.
Dibandingkan dengan pembangkit listrik tenaga batu bara: jika 25.000 kWh listrik dihasilkan menggunakan batu bara standar (sekitar 300 gram batu bara per kWh), itu setara dengan menghemat sekitar 7,5 ton batu bara standar dan mengurangi sekitar 20 ton emisi karbon dioksida.
Volatilitas aktual: Turbin angin mungkin beroperasi dengan kapasitas penuh pada hari tertentu (24 jam x 3MW = 72000 derajat), atau mungkin tidak ada angin atau tidak menghasilkan daya sama sekali selama pemeliharaan. Nilai yang dihitung di atas adalah rata-rata dari statistik jangka panjang.
ringkasan
Turbin angin darat standar berkapasitas 2-3 MW dapat menghasilkan rata-rata 15.000 hingga 25.000 kWh listrik per hari dalam kondisi sumber daya angin yang menguntungkan. Nilai spesifik harus ditentukan berdasarkan data kondisi angin aktual dari model turbin angin, lokasi pemasangan, dan tingkat pemeliharaan, karena terdapat perbedaan signifikan antara turbin angin dan ladang angin yang berbeda.