Сколько электроэнергии может вырабатывать ветряная турбина в сутки?

Суточная выработка электроэнергии ветряными турбинами не является фиксированной величиной и в основном зависит от следующих трех основных факторов:

1. Мощность вентилятора (номинальная мощность)

Это максимальная мощность, которую может выдавать ветряная турбина в оптимальных условиях, измеряемая в киловаттах (кВт) или мегаваттах (МВт).
Общие технические характеристики:

Небольшой вентилятор (например, для бытового использования): 10 кВт - 100 кВт

Коммерческие наземные ветротурбины: 2 МВт - 5 МВт (в настоящее время являются основными).

Крупные морские ветротурбины: 6 МВт - 15 МВт и более (например, ветротурбины мощностью 14 МВт с диаметром рабочего колеса более 230 метров).

2. Скорость ветра (наиболее важный фактор)

Выработка электроэнергии ветровыми турбинами имеет кубическую зависимость от скорости ветра, и небольшое увеличение скорости ветра может привести к значительному увеличению выработки электроэнергии.

Снижение скорости ветра (обычно до 3-4 м/с): ветряная турбина начинает вырабатывать электроэнергию.

Номинальная скорость ветра (обычно около 12-15 м/с): Вентилятор достигает номинальной мощности для выработки электроэнергии.

Снижение скорости ветра (обычно около 25 м/с): Вентилятор останавливается для обеспечения безопасности.

Идеальный диапазон скорости ветра: Вентилятор работает преимущественно на скоростях ниже номинальной, поэтому фактическая средняя выходная мощность значительно ниже номинальной.

3. Коэффициент использования энергии ветра (коэффициент мощности)

Это ключевой показатель для измерения «эффективности работы» ветротурбин, который представляет собой отношение фактической выработки электроэнергии за определенный период времени к теоретически максимальной выработке электроэнергии (при непрерывной работе на полной мощности).

Наземные ветротурбины: обычно 25–40% (зависит от ветровых ресурсов, рельефа местности, простоев, технического обслуживания и т. д.).

Ветротурбины для морских ветропарков: обычно 40-50% и более (при более сильных и стабильных морских ветрах).

Теоретические расчеты и примеры

Формула расчета:
Суточная выработка электроэнергии (кВт·ч) = номинальная мощность (кВт) × 24 часа × коэффициент использования мощности

например
Предположим, что стандартная наземная ветровая турбина мощностью 3 МВт (3000 кВт) расположена на ветропарке с благоприятными условиями и коэффициентом использования мощности 35%.

Суточная выработка электроэнергии = 3000 кВт x 24 часа x 0,35 = 25200 кВт·ч

Это означает, что данная ветряная турбина вырабатывает в среднем около 25 000 кВт·ч электроэнергии в день.

Важные понятия: сравнение и значение

В сравнении с обычным потреблением электроэнергии в домохозяйствах: среднее годовое потребление электроэнергии обычным домохозяйством в Китае составляет около 2000-3000 кВт·ч. Суточная выработка электроэнергии вышеупомянутой ветряной турбины мощностью 3 МВт может обеспечить электроэнергией примерно 10 домохозяйств в течение всего года.

По сравнению с угольной электроэнергетикой: если с использованием стандартного угля вырабатывается 25 000 кВт·ч электроэнергии (примерно 300 граммов угля на кВт·ч), это эквивалентно экономии примерно 7,5 тонн стандартного угля и сокращению выбросов углекислого газа примерно на 20 тонн.

Фактическая нестабильность: ветряная турбина может работать на полную мощность в определенный день (24 часа x 3 МВт = 72000 градусов), или же во время технического обслуживания ветрогенератор может не вырабатывать ветровую энергию или выработка электроэнергии может быть нулевой. Приведенные выше расчетные значения представляют собой среднее значение долгосрочной статистики.

краткое содержание

Стандартная наземная ветровая турбина мощностью 2-3 МВт может генерировать в среднем от 15 000 до 25 000 кВт·ч электроэнергии в сутки при благоприятных ветровых условиях. Конкретные значения должны определяться на основе фактических данных о ветровых условиях для конкретной модели ветровой турбины, места установки и уровня технического обслуживания, поскольку существуют значительные различия между различными ветровыми турбинами и ветровыми электростанциями.