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巨型“追风者”:世上最大风力发电机有多大 6架客机首尾相连
时间:2024-02-21 17:10    发布者:团委    浏览量:1655

中国电力网 2024-02-20  来源:科普中国浏览:1876

风力发电机越大,发电能力越强,综合性价比越高。然而,风力发电机越大,制造难度,安装难度就越高。

几十年前,风力发电机的体型变化缓慢,但现在不同了。有的风力发电机,上半年刚刚打破世界最大纪录,下半年,这个头衔就没有了。

这就是目前的变化速度。

为了让大家了解一下处在井喷中的风力发电机制造技术,本文从小到大,介绍风力发电机中的四款巨无霸。

从15兆瓦开始

在风力行业,维斯塔斯是一家丹麦风力发电机设计和制造商。

2021年,他们推出了当时世界上功率最大的风力发电机“V236”,其功率高达15兆瓦。

V236单支叶片直径115.5 米,叶轮直径高达236米,这也是其名字的由来。

图为49米长叶片,大家可借此想象长为115.5 米的维斯塔斯V236单支叶片。图片来自维基百科。

叶轮的扫风面积高达43742平方米,相当于6.1个标准足球场面积。

2023年8月,矗立在丹麦国家风能测试中心的维斯塔斯15兆瓦V236样机,其单日发电量达到了惊人的363兆瓦时,也就是36.3万度电,创造了当时的世界纪录。

突破16兆瓦

2022年11月,由三峡集团与金风科技合作研发,拥有完全自主知识产权的GWH252海上风电机组成功下线。

GWH252功率为16兆瓦,比V236还要大1兆瓦,是当时全球叶轮直径最大、单机容量最大、单位兆瓦重量最轻的风电机组。

GWH252单支叶片直径123米,叶轮直径252米,相当于6架C919客机首尾相连起来的长度。

图为C919客机,而GWH252叶轮直径252米,相当于6架C919客机首尾相连起来的长度,图片来自维基百科。

GWH252扫风面积为5万平方米,相当于7个足球场。16兆瓦功率,这意味着,其在满发状态下,一个小时可以发电1.6万度。

国内一般家庭一年使用电量为2400度左右,这就是说,16兆瓦风机在满发状态下,一个小时的发电量相当于一个普通家庭6年多的耗电量。

2023年6月28日,GWH252海上风电机组于福建某风电场成功吊装后,经历了超强台风“杜苏芮”的极限考验,“杜苏芮”中心最大风力相当于17级风。

2023年9月1日,GWH252在连续24小时全容量满发后,单机发电量高达38.41万度,创下全球风电单机单日发电量最新纪录。

快进到18兆瓦

世界最大风力发电机这个纪录,GWH252仅仅保持了一些时日,之后,也就是2022年底,国内又传来新的纪录。

中国海装对外表示,其研制的“H260”海上风电机组在山东省东营经济开发区海上风电产业园研制成功。

H260功率18兆瓦,单支叶片长128米,叶轮直径260米,成为2022年底,2023年初单机功率、叶轮直径世界最大的保持者。

H260超大型海上风力发电机,叶轮扫风面积约5.3万平方米,相当于7.4个标准足球场的面积。

在满发风速下,每转动一圈可发44.8度电,单台机组每年可输出超过7400万度清洁电能,可满足4万户三口之家一年的用电量。

280米叶轮直径

就在中国海装对外宣布,成功研制世界最大风力发电机没有多少天,2023年1月10日,明阳智能正式发布了18兆瓦全球最大海上风电机组——MySE18.X-28X,下文简称MySE18。

从功率上来说,MySE18与中国海装的H260一样,但为什么他们对外宣布是全球最大?

原因是,这个MySE18单支叶片长度超140米,而叶轮直径更是高达280米,最大扫风面积66052平方米,相当于9个足球场大小。

然而,大家需要注意的是,H260目前已研制成功并下线,而MySE18还处在设计阶段。

综上所述,如果要问,目前已经安装并投入使用的世界最大风力发电机是哪个?

答案只能是三峡集团与金风科技合作研发的GWH252。

如果问已经研制成功,产品已经下线并处在测试中的世界最大风力发电机是哪个?

答案只能是中国海装的H260。

而明阳智能的MySE18只是还处在研制阶段而已,未来,其可能是世界最大的风力发电机,也可能不是。因为还存在一种可能,就是当它在未来下线前,其他更大功率,更大尺寸的风力发电机会提前下线。

未来还会更大吗

超大型风力发电机一般都是安装在近海,属于海上风电。

相对于陆上风电,海上风电有很多优势,比如风力资源丰富、发电利用小时数高、不占用土地、不消耗水资源,适宜大规模开发,且对周边环境干扰小等。

由于海上风大,且相对平稳,其发电效率通常比陆上风电要高出20%-40%左右,这是支撑超大风机得到蓬勃发展的一大原因。

2019年,国际能源署发布《2019年海上风电展望》报告,在报告中,他们提到,随着技术改进,2030年可能会看到更大的风力发电机,功率在15至20兆瓦左右。

然而,距离这份报告发布两年后,也就是2021年,维斯塔斯15兆瓦风机出现了。

2022年和2023年,16兆瓦和18兆瓦的风机也出现了。

也就是说,超大功率的风机,它们的出现远远早于国际能源署的预测。

因此,我们有理由相信,18兆瓦风机并不是终点,20兆瓦风机也不是终点,且20兆瓦风机可能会在不久的将来出现。