一部の風力タービンが電気を生成しない理由は何ですか?

見た目が風車に似ていることから、多くの人が風力タービンを「風車」と呼んでいます。

風力発電はクリーンなエネルギー源です。風力タービンが稼働すると、風のエネルギーが電気エネルギーに変換され、その後昇圧されて電力網に接続され、さらに電圧を下げて数千世帯に供給されます。国家統計局が発表したデータによると、2021年の風力発電は火力発電と水力発電に次ぐ第3位でしたが、原子力発電や太陽光発電を上回りました。発電量では第3位ですが、その割合は非常に小さく、全国の総発電量のわずか6.99%を占めています。火力発電は71.13%を占め、はるかに上回っています。一方、水力発電は14.6%を占めています。
政府の政策支援により、風力発電の電力価格は火力発電よりもはるかに高く、1キロワット時あたり約20セント高くなっています。様々な建設会社がプロジェクトへの投資を競い合っており、これが中国における風力発電の急速な発展を促進しています。高速鉄道の車内でも、高速道路を運転中でも、近くの山頂を見上げていても、至る所で風力タービンを目にすることができます。数が多いとは言えませんが、少なくとも至る所で風力タービンが咲き誇っています。

一方、観察力のある友人たちは奇妙な現象に気づきました。風力発電は国の政策によって支援され、環境に優しく、消費するエネルギーも限られているにもかかわらず、なぜ多くの風力タービンは発電しないのでしょうか？せっかく建設した風力発電所なのに、風力タービンが動かないのは資源の無駄遣いではないでしょうか？以下、編集者が皆さんの疑問を解消するために解説します。主な理由は4つあります。

1、電力網の安全を確保するため、風力発電を制限します。

理論上は、風速が3秒/メートル、つまり微風の条件下では、風力タービンを系統に接続して発電することができます。しかし、現実には、風速が要件を満たしていても多くのタービンが「静止」したままであり、場合によっては風力発電所内の数十基の風力タービンが稼働していないこともあります。このような状況は、風力発電所が発電を望んでいないからではなく、電力配分が発電を許可していないために発生します。これは主に電力網の安全性に起因しており、ある時点で風力発電の割合が大きすぎると、電力網の安全運用に潜在的な危険をもたらす可能性があります。

なぜ風力発電が過剰になると、電力網に潜在的な危険が潜むのでしょうか？ 風力発電は風力発電の影響を受けやすく、発電量の変動が大きく、安定した電力を出力することが難しいことが知られています。同時に、電気を貯めることができません。発電所は、ユーザーが使用する電力と同じ量の電気を発電します。ユーザーの電力消費量が大きく変動した場合、発電所はタイムリーに出力を調整する必要があります。現在、この作業は主に火力発電所によって行われており、風力発電では実現できません。そのため、電力網の安全を確保するために、電力指令部門が風力発電の発電量を制御します。

2、風速が要件を満たしていません。

風がなければ風力タービンは作動しません。風力タービンの最低風速要件は毎秒3メートルで、それ以下では不十分です。同時に、風速が高すぎるのも良くありません。つまり、風力タービンの運転には最低風速要件だけでなく、最大風速要件もあります。最低風速要件は風力タービンが回転できることを保証するためのものであり、最大風速要件は風力タービンの安全を確保するためのものです。風力タービンが最大許容速度に達すると、運転を停止し、ブレードをロックして、自身の慣性による損傷や摩耗を軽減する必要があります。そうしないと、風力タービンのポールやブレードの破損、発電機の焼損などの重大な事故を引き起こす可能性があります。

3、 風力タービンはまだ最終的に完成していません。

遠くから見ると、風力タービンが一列に並んでいるように見えることがよくありますが、実際にはまだ完成しておらず、発電することができません。表面上は風力タービンは既に設置されているように見えますが、その後に完了すべき後続作業が数多く残っており、系統連系発電の条件を満たしていません。

4、風力タービンはメンテナンス中です。

風力発電所では、一部の風力タービンが発電のために回転しているのに対し、他のタービンは回転していないという状況がよく見られます。発電量が少ない理由は前述の通りですが、メンテナンスが必要な場合もあります。風力タービンは省エネで環境に優しいものの、常に電力網に接続して発電できるわけではありません。また、運転中に摩耗や劣化が生じるため、車のメンテナンスと同様に定期的なメンテナンスが必要です。運転中に突然の故障が発生した場合も、緊急停止して修理を行う必要があります。

まとめると、風力タービンは低炭素で環境に優しいものの、様々な要因によって制約を受け、停止する必要がある。たとえ風力タービンの状態が良好であっても、ディスパッチ指令に従い、待機状態を維持する必要がある。発電の決定権は風力発電所にはない。