Một tuabin gió có thể tạo ra bao nhiêu điện năng mỗi ngày?
Sản lượng điện hàng ngày của các tuabin gió không phải là một giá trị cố định, mà chủ yếu phụ thuộc vào ba yếu tố cốt lõi sau:
1. Công suất quạt (công suất định mức)
Đây là công suất tối đa mà một tuabin gió có thể tạo ra trong điều kiện tối ưu, được đo bằng kilowatt (kW) hoặc megawatt (MW).
Thông số kỹ thuật chung:
Quạt nhỏ (ví dụ như dùng trong gia đình): 10 kW - 100 kW
Các tuabin gió thương mại trên đất liền: 2 MW - 5 MW (hiện là loại phổ biến nhất)
Các tuabin gió ngoài khơi cỡ lớn: 6 MW - 15 MW trở lên (ví dụ như tuabin gió 14 MW với đường kính cánh quạt vượt quá 230 mét)
2. Tốc độ gió (yếu tố quan trọng nhất)
Sản lượng điện của tuabin gió tỷ lệ thuận với bậc ba của tốc độ gió, và chỉ cần tốc độ gió tăng nhẹ cũng có thể dẫn đến sản lượng điện tăng đáng kể.
Giảm tốc độ gió (thường khoảng 3-4 m/s): Tuabin gió bắt đầu tạo ra điện.
Tốc độ gió định mức (thường khoảng 12-15 m/s): Quạt đạt công suất định mức để tạo ra điện.
Giảm tốc độ gió (thường khoảng 25 m/s): Quạt được dừng lại để đảm bảo an toàn.
Phạm vi tốc độ gió lý tưởng: Quạt hoạt động chủ yếu ở tốc độ thấp hơn tốc độ gió định mức, do đó công suất đầu ra trung bình thực tế thấp hơn nhiều so với công suất định mức.
3. Tỷ lệ sử dụng năng lượng gió (hệ số công suất)
Đây là một chỉ số quan trọng để đo lường "hiệu suất hoạt động" của tua bin gió, thể hiện tỷ lệ giữa công suất thực tế được tạo ra trong một khoảng thời gian so với công suất tối đa lý thuyết (hoạt động liên tục ở công suất tối đa).
Các tuabin gió trên đất liền: thường đạt 25% - 40% (bị ảnh hưởng bởi nguồn gió, địa hình, thời gian bảo trì, v.v.).
Các tuabin gió ngoài khơi: thường đạt hiệu suất 40% - 50% trở lên (với gió ngoài khơi mạnh và ổn định hơn).
Tính toán lý thuyết và ví dụ
Công thức tính toán:
Sản lượng điện hàng ngày (kWh) = công suất định mức (kW) x 24 giờ x hệ số công suất
Ví dụ
Giả sử một tuabin gió trên đất liền thông thường có công suất 3 MW (3000 kW) được đặt trong một trang trại gió có điều kiện tốt và hệ số công suất là 35%.
Sản lượng điện hàng ngày = 3000 kW x 24 giờ x 0,35 = 25200 kWh
Điều này có nghĩa là tuabin gió này tạo ra trung bình khoảng 25.000 kWh điện mỗi ngày.
Các khái niệm quan trọng: So sánh và ý nghĩa
So sánh với mức tiêu thụ điện của hộ gia đình: Mức tiêu thụ điện trung bình hàng năm của một hộ gia đình bình thường ở Trung Quốc vào khoảng 2000-3000 kWh. Sản lượng điện hàng ngày của tuabin gió 3MW nói trên có thể cung cấp điện cho khoảng 10 hộ gia đình trong cả năm.
So với việc phát điện bằng than: nếu sản xuất 25.000 kWh điện bằng than tiêu chuẩn (khoảng 300 gram than/kWh), điều này tương đương với việc tiết kiệm khoảng 7,5 tấn than tiêu chuẩn và giảm khoảng 20 tấn khí thải carbon dioxide.
Biến động thực tế: Tuabin gió có thể hoạt động hết công suất vào một ngày nhất định (24 giờ x 3MW = 72000 độ), hoặc có thể không có gió hoặc không phát điện trong thời gian bảo trì. Các giá trị tính toán ở trên là giá trị trung bình của số liệu thống kê dài hạn.
bản tóm tắt
Một tuabin gió trên đất liền thông thường có công suất 2-3 MW có thể tạo ra trung bình 15.000 đến 25.000 kWh điện mỗi ngày trong điều kiện nguồn gió thuận lợi. Các giá trị cụ thể phải được xác định dựa trên dữ liệu điều kiện gió thực tế của từng loại tuabin gió, vị trí lắp đặt và mức độ bảo trì, vì có sự khác biệt đáng kể giữa các tuabin gió và trang trại gió khác nhau.
