海上风力发电的优点和缺点是什么?

一、海上风力发电的优点和缺点是什么?

1、优点


1、海上风力发电比陆地风场的风能资源能源效率更高,平均空气密度更高,发电效率更好。


2、海上风湍流强度小,风切变小,受地形和气候影响较小。


3、风电场建设受噪声、景观、电磁波等题较小。


4.不占用土地资源。


5、沿海地区需求量大。


2、缺点


1、海上风电发电成本高于陆地风电基础设施建设。


2、对于海上风力发电来说,防腐是整机非常重要的技术因素。


3、海上风力发电及南方台风对风机的影响因素。


4、配套海上风电电网建设成本高于陆地电网建设。


二、风力发电机在台风中会损坏吗?

如果变桨系统运行良好,基本可以承受10-12级左右的风力,风速每秒20m/s左右。12级及以上的台风,或者达到14级的超强台风,将有很大概率发生破碎和倒塌。


风电崩溃


我们先看一下风力等级分布


中国气象网有一张风电等级分布图。直接看10级以上风速24-5m/s-40m/s就是10级到12级之间风速的速度。


风分布


我们再来看看海上风机的设计风速。看看韵达风电的风机设计参数。


以前金风、远景、明阳的产品说明书上都有极限风速参数,但现在已经没有了。只剩下韵达风电了。我们来看看详细的数据。


韵达风电风机参数


不知道能不能看清楚,这里有详细数据5MW、5-2MW、5-5MW、6MW、6-5MW型号


额定风速均为10-1-10-6m/s。相当于5-6级风。由于风力发电机本身比较高,高空风速为5-6级,地面风速可能只感觉3-4级风。


切入风速为20-25m/s。什么是切出风速?简单来说,如果风速达到20M/s,风力发电机就必须停止,否则就会有危险。所谓切断风速就是叶片不再工作时的风速。


那么如何剪掉呢?“剪出”一词的表面意思是风力涡轮机叶片,从风中出来。不再是迎风,而是顺风。


叶片顺风而行,迎风时有一定角度。


上面看起来像飞机机翼的部分实际上是风力涡轮机叶片的横截面。风扇叶片的迎风面


叶片截面力


在实际叶片上,该横截面分布如下。


力模式


如果遇到大风,为了保护风力发电,需要将风机叶片顺风移动,即迎角为0度,或者180度。


当叶片攻角变化时,升力系数和阻力系数发生变化


可以看出,在0度和180度时,升力和阻力可以相互抵消。


在实际的强风中,情况是这样的


刀片停止状态


这时,如果用手掌一拉叶片,就会与风形成一条线,而且是迎风的。


仔细观察视频中的风力涡轮机。它们都面向同一个方向,这个方向就是风向。


是什么导致刀片被切掉?


俯仰系统和偏航系统。


1、偏航系统简单易懂。这意味着风车转动了头。玩过折纸的人都知道,风车必须正对才可以转动。这就是偏航。风大时,风向应完全相同。


2.变桨系统位于每个叶片的底部。底盘内装有电机,驱动叶片旋转。


风机结构


看到刀片底部前面的原型法兰了吗?那个也可以旋转。


结构是这样的


变桨系统


换句话说在强风中,风力机保护自身的方式是俯仰+偏航。然后就该停下来,确保不动,正面战斗。


但有一个题振动也会造成损坏。


我们都知道,当有风时,通常会发生振动。


2014年7月18日,超强台风“拉马森”迎面登陆广东湛江徐闻。这次台风连续两次增强。最高风力17-60米/秒及以上;主风区某风现场33台1500/77机组中,13台机组倒塌,另有5台机组受损——叶片破裂、发电机坠落、机舱露,无法运行。


战士风场


现场倒塌的样子是这样的。仔细看第一张图片。第一张图中,顶扇向前倒下,风塔向后倒下。这说明顶扇还没到就被扔掉了。


这显然是振动损坏。


这意味着在极端风速条件下,即使变桨系统运行良好,也可能会被台风损坏。


我们来看看韵达风扇的最大风速是多少?


为59-5m/s。


我记得金风科技的1-5MW陆地风机,早期最大风速好像是70m/s。


这基本上是17级以上台风所能达到的速度。


但这并不意味着我们就能抵御17级台风。正如我们上面所说,它正在建设中,或者变桨系统不符合标准。40M/S以上就很可能出现损坏。根据现有数据记录,风速超过50m/s就有很大概率对风电造成损害。


如果风扇损坏了,值得维修吗?我应该重建它吗?一个风扇要多少?


根据2021年,海丰风电平均招标电价大致为4-4-5元/Wh。按一台5MW风机计算,大概价格在2200万左右。


如果坏了,需要重建吗?


风电场需要批准。风电场相当于土地,风电塔相当于商店。目的是为了赚。所以就损坏了。一般情况下会考虑重建。否则,风电场肯定会遭受损失。


【注意机器人观察】


海上风力发电的主要危害包括对海洋生态环境的影响,可能对海洋生物造成噪声污染,干扰迁徙和繁殖行为。同时,海上风力发电设施可能对海鸟和飞行动物造成碰撞风险,并对渔业产生影响。对航行和航行安全造成潜在威胁。


此外,海上风电设施在台风和风暴期间需要面临更高的风速和波浪,这可能会增加设施损坏的风险并增加维护和维修成本。因此,在海上风电发展过程中,需要综合考虑这些因素,采取有效措施减少这些潜在危害。


对于台风能促进风力发电吗的这类相关话题,和一些关于海上风力发电的优点和缺点是什么?的内容,讲解到这里就结束了,希望帮助到诸位。

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