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造价千万的大风车,转一天能发多少度电?换算成电费能赚钱吗?

2024-07-31科学

文 | 友爱圆月nT

编辑 | 友爱圆月nT

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盛夏时节,骄阳似火,空调成了我们对抗酷暑的「续命神器」,当你舒服地享受着空调带来的清凉时,是否想过,这源源不断的电力从何而来?近年来,在广袤的田野上,一座座高耸入云的「大风车」悄然崛起, 它们迎风旋转 将风的能量转化为清洁的电力 ,为我们送来阵阵清凉,这些看似「浪漫」的庞然大物,究竟是如何发电的?它们一天又能「产出」多少度电?发电的收益能否弥补高昂的建造成本?今天,就让我们一起走进风力发电的世界,探寻这些问题的答案

风力发电机:把风「抓」住变成电

很多人小时候都玩过风车

,五颜六色的纸片迎风旋转,承载着童年的欢乐, 风力发电机的工作原理和风车类似 都是利用风的力量来驱动叶片旋转 ,风力发电机可比我们小时候玩的风车复杂多了

一座风力发电机主要由叶片、机舱、塔筒、风机等部分组成

,当风吹过叶片时, 会产生升力和阻力 ,驱动叶片旋转,叶片的旋转带动机舱内的发电机工作,将风能转化为电能,整个过程就好像我们骑自行车一样,双脚踩动踏板,带动车轮转动,而风力发电机是用风来「踩」踏板,从而产生电力

「风力大户」一天能发多少度电?

风力发电机的发电量与风速、风机功率等因素密切相关

,一般来说, 风速越大 ,风机功率越大, 发电量就越高 ,目前,我国主流的风力发电机单机功率多为15兆瓦,我们就以它为例,来看看一台「风力大户」一天能发多少度电

图片来源于网络

假设某地的平均风速为6米/秒

,那么一台15兆瓦的风力发电机一天大约可以发电216万度, 这是什么概念呢?216万度电可以供一个普通家庭使用60年左右 ,可以生产432万瓶500毫升的矿泉水, 还可以让一辆电动汽车行驶108万公里 ,相当于绕地球赤道27圈

这只是一个理论数值,在实际情况中, 风速并不是恒定不变的 风力发电机也不可能24小时不停地发电 ,因此,风力发电的实际发电量会低于理论数值

发电收益能否覆盖成本?

看到这里

,也许你会问,风力发电看起来效益不错,那它的收益真的能覆盖成本吗?答案是:不一定

建造一座风力发电场需要投入巨额的成本, 包括风力发电机组的购置成本、土地租赁费用、施工费用、并网费用以及后期的运维费用等 以一台15兆瓦的风力发电机为例 ,其购置成本大约在700万到1000万元之间, 再加上其他费用 ,一座风力发电场的总投资动辄数亿甚至数十亿元

风力发电的收益主要来自上网电价, 目前 ,我国风力发电上网电价实行「固定电价+竞价上网」的方式,固定电价由国家制定,一般高于火电上网电价;竞价上网则由风电企业参与市场竞价, 价低者得 ,由于风力发电的成本不断下降,近年来风电竞价价格也在不断走低,部分地区的风电竞价价格甚至已经低于当地煤电标杆上网电价

以某地035元/千瓦时的风电上网电价为例,一台15兆瓦的风力发电机如果每天可以发电216万度,那么它每天的发电收入大约为7560元, 如果一年按365天计算 那么这台风力发电机一年的发电收入大约为276万元 ,按照这个收入计算,这台风力发电机大约需要3到4年的时间才能收回成本

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这只是一个粗略的估算

,风力发电的实际收益还会受到风速、上网电价、运维成本等多种因素的影响, 风力发电的投资回报周期比较长 ,一般在5到8年之间

风力发电:不止于「赚钱」

尽管风力发电的投资回报周期较长,但它作为一种清洁、可再生的能源形式,对于环境保护、能源安全和经济发展都具有重要意义

风力发电可以减少对化石燃料的依赖, 降低碳排放 ,与传统的火电相比,风力发电在发电过程中不会产生二氧化碳等温室气体,也不会排放二氧化硫、氮氧化物等大气污染物,据统计,每利用1千瓦时的风电, 可以节约标准煤04千克 ,减少二氧化碳排放105千克

风力发电可以提高能源安全

,我国是一个能源消费大国,对外依存度较高,发展风力发电可以优化能源结构, 减少对进口能源的依赖 提高能源自给率 ,保障国家能源安全

风力发电还可以促进经济发展, 带动相关产业的发展 风力发电产业链条长 ,涉及到风力发电机组制造、风电场建设、运营维护等多个环节,可以带动机械、电子、材料等相关产业的发展,创造大量的就业机会

风力发电虽然存在投资回报周期长等问题

,但它作为一种清洁、可再生的能源形式, 对于环境保护、能源安全和经济发展都具有重要意义 ,随着技术的进步和成本的下降,风力发电必将在未来的能源结构中扮演越来越重要的角色

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