Je, ufanisi wa uzalishaji wa umeme wa turbine za upepo katika maeneo yenye kasi ya chini au isiyo imara ya upepo ni upi?

Hili ni swali zuri sana na mojawapo ya changamoto kuu zinazokabiliwa na tasnia ya nguvu za upepo katika kupanua soko lake. Kwa ufupi, katika maeneo yenye kasi ndogo au isiyo imara ya upepo, ufanisi wa uzalishaji wa umeme wa mitambo ya upepo ya jadi kwa kweli hupungua kwa kiasi kikubwa, lakini kupitia mfululizo wa uvumbuzi wa kiteknolojia unaolengwa na suluhisho kwa ujumla, maendeleo yanayowezekana kiuchumi tayari yanaweza kupatikana.

Hapa chini kuna maelezo kadhaa ya kina:
1、 Changamoto: Kwa nini ufanisi hupungua?

Uhusiano wa kimraba kati ya kasi ya upepo na nguvu: Nguvu ya kutoa ya turbine ya upepo inalingana moja kwa moja na mchemraba wa kasi ya upepo. Hii ina maana kwamba ikiwa kasi ya upepo itapunguzwa kwa nusu, kinadharia uzalishaji wa umeme utapunguzwa hadi 1/8 ya asili. Kwa hivyo, kasi ya chini ya upepo huharibu uzalishaji wa umeme.

Kikomo cha kasi ya upepo: Mitambo ya upepo ya jadi ina "kasi ya upepo iliyopunguzwa" (kawaida mita 3-4 kwa sekunde), chini yake turbine haiwezi kuanza kutoa umeme.

Kasi ya upepo isiyo imara: Kubadilika mara kwa mara kwa kasi ya upepo kunaweza kusababisha mabadiliko ya mara kwa mara ya kusimama kwa kuanza, kuuma, na mabadiliko ya lami ya turbine ya upepo, ambayo sio tu huongeza hasara za kiufundi lakini pia haiwezi kufanya kazi kwa utulivu kwenye mkunjo bora wa nguvu, na kusababisha matumizi ya chini ya uwezo wa jumla.

Kiwango cha juu cha msukosuko: Upepo usio imara mara nyingi huambatana na msukosuko mkubwa, na kuongeza mzigo kwenye feni. Ili kuhakikisha usalama, wakati mwingine ni muhimu kupunguza uendeshaji wa umeme au kuzima.

2、 Suluhisho: Jinsi ya kuboresha ufanisi wa uzalishaji wa umeme katika maeneo yenye kasi ya chini ya upepo/yasiyo imara?

Katika kukabiliana na changamoto hizi, teknolojia ya kisasa ya nguvu za upepo, hasa mitambo ya upepo ya kasi ya chini, imeunda suluhisho zilizokomaa:

1. Ongeza eneo la kufagia:

Kupanua vile: Hii ndiyo njia ya moja kwa moja na yenye ufanisi zaidi. Vile virefu vinaweza kukamata nishati zaidi ya upepo na kutoa torque ya kutosha kuendesha jenereta hata kwa kasi ya chini ya upepo. Kipenyo cha impela cha feni za kisasa za kasi ya chini kinazidi kuwa kikubwa.

Boresha muundo wa anga: tumia maumbo ya hali ya juu zaidi ya foili na blade ili kuongeza ufanisi wa kukamata nishati ya upepo.

2. Punguza kasi ya upepo iliyopunguzwa na kasi ya upepo iliyokadiriwa:

Kwa kuboresha mkakati wa udhibiti na muundo wa jenereta, kasi ya upepo iliyopunguzwa inaweza kupunguzwa hadi mita 2-2.5 kwa sekunde au hata chini zaidi.

Punguza 'kasi ya upepo iliyokadiriwa' (kasi ya upepo inayofikia nguvu kamili) ili kuwezesha turbine ya upepo kufikia nguvu iliyokadiriwa kwa kasi ya chini ya upepo.

3. Inua urefu wa mnara:

Kasi ya upepo huongezeka kadri urefu unavyoongezeka (athari ya kukata upepo). Kwa kutumia mnara wa juu zaidi, kitovu kinaweza kuwekwa kwenye urefu wa juu na thabiti zaidi kwa kasi ya juu ya upepo, na hivyo kuongeza uzalishaji wa umeme kwa kiasi kikubwa.

4. Teknolojia ya udhibiti wa akili ya hali ya juu:

Udhibiti wa lami na torque wenye akili: Rekebisha kwa usahihi pembe ya blade na torque ya jenereta kulingana na kasi ya upepo wa papo hapo, ongeza nguvu ya kunasa, na punguza mzigo unaosababishwa na upepo usio imara.

Udhibiti wa utabiri: kuchanganya na LiDAR ili kupima kasi ya upepo kwa njia ya kutarajia, kurekebisha hali ya feni mapema, kulainisha utoaji wa umeme na kupunguza mshtuko wa kiufundi.

Udhibiti shirikishi wa mashamba ya upepo: Boresha mkakati wa uendeshaji wa mitambo ya upepo katika shamba lote la upepo, punguza athari za kuamka, na ongeza jumla ya uzalishaji wa umeme wa eneo lote.

5. Muundo wa modeli unaofaa kwa hali maalum za upepo:

Buni mitambo ya upepo iliyoboreshwa kwa ajili ya mashamba ya upepo yenye msukosuko mkubwa na ardhi changamano (kama vile maeneo ya milimani) ambayo yanaweza kuhimili mizigo changamano zaidi na kudumisha uendeshaji mzuri.

3, Viashiria vya kina vya athari na vipimo

Baada ya uboreshaji hapo juu, saa kamili za uendeshaji sawa za kila mwaka za turbine za kisasa za upepo zenye kasi ya chini zinaweza kufikia zaidi ya saa 2000 katika maeneo yenye kasi ya chini ya upepo (kama vile kasi ya wastani ya upepo ya kila mwaka ya mita 5.5-6.5/sekunde), ambayo ina thamani ya maendeleo ya kiuchumi. Katika maeneo ya jadi ya kasi kubwa ya upepo (yenye kasi ya wastani ya upepo ya zaidi ya mita 8 kwa sekunde), nambari hii inaweza kuwa kati ya saa 3000-4000.

Kiashiria muhimu cha kipimo - Gharama Iliyosawazishwa ya Umeme (LCOE):
Kigezo cha mwisho cha tathmini si tu 'ufanisi', bali gharama ya uzalishaji wa umeme. Kupitia teknolojia iliyo hapo juu, ingawa gharama ya kitengo kimoja (hasa vile na mnara) inaweza kuongezeka, huongeza kwa kiasi kikubwa uzalishaji wa umeme katika maeneo yenye kasi ya upepo mdogo, na hivyo kupunguza gharama ya umeme iliyosawazishwa kwa kila kilowati saa, na kufanya mradi mzima uwe na faida kutokana na uwekezaji.

4, Mitindo ya Baadaye

Kubwa na kubinafsishwa: Mitambo ya upepo inaendelea kukua hadi kufikia kipenyo kikubwa cha blade na miundo ya minara mirefu, na hutoa suluhisho zilizobinafsishwa sana kwa maeneo tofauti ya rasilimali za upepo.

Pamoja na hifadhi ya nishati: Kwa maeneo yenye kasi ya upepo isiyo imara, "nguvu ya upepo + hifadhi ya nishati" (kama vile hifadhi ya nishati ya betri) itakuwa usanidi wa kawaida ili kurahisisha utoaji, kushiriki katika udhibiti wa masafa ya gridi, kuboresha ubora wa nishati, na kufikia muunganisho wa gridi rafiki zaidi.

Nishati ya upepo inayosambazwa na ya kijamii: Katika maeneo yenye kasi ndogo ya upepo lakini karibu na mizigo ya umeme (kama vile maeneo ya kati na kusini-mashariki mwa China), kufunga turbine moja au kadhaa za upepo zenye kasi ndogo ya upepo kunaweza kusambaza umeme moja kwa moja kwenye mbuga au jamii, na kupunguza hasara za usafirishaji, na faida zake za kiuchumi zinaonekana wazi.

muhtasari

Katika maeneo yenye kasi ya chini au isiyo imara ya upepo, ufanisi wa uzalishaji wa umeme wa mitambo ya kawaida ya upepo kwa kweli si bora. Hata hivyo, mitambo ya kisasa ya upepo yenye kasi ya chini ya upepo iliyoundwa mahususi imeweza kunasa nishati ya upepo kwa ufanisi kupitia mfululizo wa teknolojia kama vile uboreshaji wa anga, udhibiti wa akili, na kuongeza ukubwa na urefu, na kubadilisha rasilimali za upepo ambazo hapo awali hazikuwa na thamani kwa ajili ya maendeleo kuwa umeme unaowezekana kiuchumi. Kwa hivyo, "ufanisi wa uzalishaji wa umeme" katika maeneo haya umebadilika kutoka changamoto ya kiufundi hadi suala la uboreshaji kupitia suluhisho kamili za kiufundi, na imekuwa soko muhimu la ukuaji kwa ajili ya maendeleo ya nguvu ya upepo duniani.