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貝茲理論告訴你:百分百轉換風能是白日夢

2014-07-12 來源:中國能源報 瀏覽數:7443


  如果風中全部的能量,在通過葉輪的時候被 100% 轉化為機械能,那么風就不會再吹,通過葉片的空氣風速降為0。這就意味著空氣會在葉片后面阻滯聚集,也就沒有后續流動的空氣來推動葉片,產生能量了。
  再通俗些講,若風的動能全部被葉片吸收,葉片后方空氣與前方空氣雙方氣壓持平,好比一群人進旋轉門,剛通過的人筋疲力盡無法繼續前行(風通過葉片100%動能轉換),因此門外面的人由于前面的阻礙也無法前行(后面的風無法繼續通過葉片),因此葉片就不轉了。

  (這圖小編是套用百度的)
  當然隨著科技的發展,現在出現了一些類似于“無葉片風力發電機”這樣的新產品,貝茲理論是不是依舊適用就不一定了,當然此類有高度問題這些小編還未深入了解,如果有機會小編會在以后的系列中在進行說明。
  風機利用率與風能利用率
  風力發電機組可利用率與風能利用率,這兩個詞讀起來感覺意思很接近,外行人很容易混淆二者。
  風力發電機組可利用率如下:
  可利用率=[1-(A-B)/(8760-B)]×100%
  其中:8760為全年小時數; A-表示故障停機小時數;
  B-表示非投標人責任的停機小時數;
  投標人責任的停機小時數B包括以下情況:
  ●電網故障(電網參數在技術規范范圍之外);
  ●氣象條件(包括風況和環境溫度)超出技術規范規定的運行范圍;
  ●不可抗力;
  以上情況如有兩種或者兩種以上同時發生,只計其中較長一種情況。
  也就是說風力發電機組可利用率就是風機建好后,能發電時間所占全年時間的比率。早期各國的風機利用率并不高也就是在50%左右,但目前隨著世界上風電設備制造強國的不斷發展,像德國、西班牙、荷蘭、丹麥、美國等各國的風力可利用率從原來的50%提高到98%。
  而風能利用率所指的便涉及到了上面所提到的貝茲理論,極限約為59.3%。利用率=利用量/總風能量。小編風電企業的朋友給小編打了個比喻,一個地區的風能量本身就少的話,利用率再高,也不如風量很大的地區利用率小點的風機。
  后記:想要成為專家型記者非常難,小編在整理貝茲理論時不得不認真研究其中涉及的各種要素,但也同時掃除了一些知識盲點,向很多人詢問風電知識,雖然這次僅僅梳理了幾個小問題,但是我們副總編大人曾經說過“科普文生命力很強”。目前風電勢頭正火,借此大行業趨勢多多普及風電基礎知識,對風電行業來說還是益處多多的。

【延伸閱讀】

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閱讀上文 >> 海上風電大家談之——標準的建立
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