科普丨风一吹,我就来电

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科普丨风一吹,我就来电

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风能,是人类最早使用的能源之一

话说,早在公元前

我国古代人民

就利用风力提水、灌溉、磨面、舂米

用风帆推动船舶前进

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连拥有万千粉丝的李白也想要长风破浪会有时,直挂云帆济沧海

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在国外,公元前2世纪古波斯人就利用垂直轴风车碾米

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13世纪,风车传至欧洲

逐渐成为欧洲不可缺少的原动机

14世纪,荷兰人开始用风车

来为莱茵河三角洲区域排水

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1887年7月,爱好蹦迪的苏格兰学者

詹姆斯·布莱斯在他的度假别墅里

建成了第一台风机机组

用于蓄电池充电和别墅照明

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1888年,美国克利夫兰州建造了

第一台全自动风力发电机组

TA长这样

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而在工业革命期间

由于蒸汽机的出现与煤炭价格的降低

使得风力发电遇冷

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直到20世纪下半叶,世界石油危机之后

在化石能源告急和生态环境恶化的背景下

风 能

作为一种清洁高效的可再生能源,再次翻红

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从此,山川田野间,荒漠戈壁滩、

蔚蓝海面上,迎着风翩翩起舞的“白色风车”

成为了一道道靓丽的风景线

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风电,成为了继火电、水电后的第三大主力电源

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那么问题来了

为什么风力发电被称为

“最浪漫的发电方式”呢?

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我能想到最浪漫的事…

不是和你一起慢慢变老

而是带你去看“白色风车”

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能够看到浪漫的“白色风车”的地方

叫做风电场

风电场,由多台风力发电机组、输变电线路

升压站、主控室等部分构成

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风力发电机组由风轮、机舱、塔筒构成

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目前,我国陆上风力发电机组

最大风轮直径166米

扫风面积是一个标准足球场的3倍

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我国陆上风力发电组最大高度230米相当于半个东方明珠塔的高度

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风电叶片的形状,很像细长的柳叶从50-100多米,长度大大超过了飞机翅膀

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单支叶片重量约有20吨

这是什么概念?

一头出栏的猪猪大概120kg

一支叶片相当于166头猪猪的重量

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现在市面上主要采用3个叶片的风力发电机组

因为3个叶子,便于平衡、性价比高

经长时间验证

成了今天普遍的风机形式

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首先,大自然的风不会那么听话时而暴躁,时而温柔

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但不管风是暴躁还是温柔

风力发电机组始终迎着风

不离不弃,做那个永远的“追风少年”

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情况是这样的

风力发电利用风力带动风轮旋转

叶片可以根据风的大小利用变桨系统

通过转动调整角度,确保正常运转

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风轮旋转将风能转化为机械能机舱系统内的发电机再将机械能转化为电能

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风力发电机组输出的电能通过集电线路输送到风电升压站

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升压站生压后再输送到电网这样千家万户就可以使用到清洁风电了

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别看风电叶片转的慢可机舱中齿轮可以起到加速作用

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而且风电机组叶片尖部线速度,

以78m长叶片为例

额定运行时线速度可达311km/h

和高铁运行速度不相上下

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以3.6MW风电机组为例,标准空气密度下达到额定转速时:

风轮转一圈时间为5.83秒

可产生5.83度电

在年均风速7.5m/s风速下

一年可产生1200万度电

可以为6500户居民家庭

提供一年的用电量

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对于风力发电来说

在风速达到2.5~3m/s即可发电

过大的风力会使风电机组整机结构承载超限

造成风电机组损坏,当风速大于25米/秒

风机会启动智能保护逻辑并停机

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此外,风电场有个“最强大脑”主控室

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能远程操作每个风力发电组和升压站设备全天候监测,保证风场的平稳运行

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风能取之不尽,用之不竭

相比传统的火力发电

风力发电没有粉尘、硫化物、二氧化碳

氮氧化碳的排放

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相对水力发电风力发电建成周期短

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2019年,

我国风电发电量首次突破4000亿千瓦时,

相当于北京市居民用电总量的15倍,为社会节约原煤消耗1.2亿吨,

减排二氧化碳3亿吨,

环保效益棒棒哒!

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2020年,我国风电发电量4665亿千瓦时,同比增长约15%。

截至2020年底,

我国风电累计装机容量已达2.81亿千瓦,

规模居世界首位。

厉害了!厉害了!

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(来源:湖南电力科普、中国中车平台)

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