風力發電機越大,發電能力越強,綜合性價比越高。然而,風力發電機越大,制造難度,安裝難度就越高。幾十年前,風力發電機的體型變化緩慢,但現在不同。有的風力發電機,上半年剛剛打破世界最大紀錄,下半年,這個頭銜就沒有。
這就是目前的變化速度。
為讓大傢解一下處在井噴中的風力發電機制造技術,本文從小到大,介紹風力發電機中的四款巨無霸。
從15兆瓦開始
在風力行業,維斯塔斯是一傢丹麥風力發電機設計和制造商。
2021年,他們推出當時世界上功率最大的風力發電機“V236”,其功率高達15兆瓦。
V236單支葉片直徑115.5 米,葉輪直徑高達236米,這也是其名字的由來。
圖為49米長葉片,大傢可借此想象長為115.5 米的維斯塔斯V236單支葉片。圖片來自維基百科。
葉輪的掃風面積高達43742平方米,相當於6.1個標準足球場面積。
2023年8月,矗立在丹麥國傢風能測試中心的維斯塔斯15兆瓦V236樣機,其單日發電量達到驚人的363兆瓦時,也就是36.3萬度電,創造當時的世界紀錄。
突破16兆瓦
2022年11月,由三峽集團與金風科技合作研發,擁有完全自主知識產權的GWH252海上風電機組成功下線。
GWH252功率為16兆瓦,比V236還要大1兆瓦,是當時全球葉輪直徑最大、單機容量最大、單位兆瓦重量最輕的風電機組。
GWH252單支葉片直徑123米,葉輪直徑252米,相當於6架C919客機首尾相連起來的長度。
圖為C919客機,而GWH252葉輪直徑252米,相當於6架C919客機首尾相連起來的長度,圖片來自維基百科。
GWH252掃風面積為5萬平方米,相當於7個足球場。16兆瓦功率,這意味著,其在滿發狀態下,一個小時可以發電1.6萬度。
國內一般傢庭一年使用電量為2400度左右,這就是說,16兆瓦風機在滿發狀態下,一個小時的發電量相當於一個普通傢庭6年多的耗電量。
2023年6月28日,GWH252海上風電機組於福建某風電場成功吊裝後,經歷超強臺風“杜蘇芮”的極限考驗,“杜蘇芮”中心最大風力相當於17級風。
2023年9月1日,GWH252在連續24小時全容量滿發後,單機發電量高達38.41萬度,創下全球風電單機單日發電量最新紀錄。
快進到18兆瓦
世界最大風力發電機這個紀錄,GWH252僅僅保持一些時日,之後,也就是2022年底,國內又傳來新的紀錄。
中國海裝對外表示,其研制的“H260”海上風電機組在山東省東營經濟開發區海上風電產業園研制成功。
H260功率18兆瓦,單支葉片長128米,葉輪直徑260米,成為2022年底,2023年初單機功率、葉輪直徑世界最大的保持者。
H260超大型海上風力發電機,葉輪掃風面積約5.3萬平方米,相當於7.4個標準足球場的面積。
在滿發風速下,每轉動一圈可發44.8度電,單臺機組每年可輸出超過7400萬度清潔電能,可滿足4萬戶三口之傢一年的用電量。
280米葉輪直徑
就在中國海裝對外宣佈,成功研制世界最大風力發電機沒有多少天,2023年1月10日,明陽智能正式發佈18兆瓦全球最大海上風電機組——MySE18.X-28X,下文簡稱MySE18。
從功率上來說,MySE18與中國海裝的H260一樣,但為什麼他們對外宣佈是全球最大?
原因是,這個MySE18單支葉片長度超140米,而葉輪直徑更是高達280米,最大掃風面積66052平方米,相當於9個足球場大小。
然而,大傢需要註意的是,H260目前已研制成功並下線,而MySE18還處在設計階段。
綜上所述,如果要問,目前已經安裝並投入使用的世界最大風力發電機是哪個?
答案隻能是三峽集團與金風科技合作研發的GWH252。
如果問已經研制成功,產品已經下線並處在測試中的世界最大風力發電機是哪個?
答案隻能是中國海裝的H260。
而明陽智能的MySE18隻是還處在研制階段而已,未來,其可能是世界最大的風力發電機,也可能不是。因為還存在一種可能,就是當它在未來下線前,其他更大功率,更大尺寸的風力發電機會提前下線。
未來還會更大嗎
超大型風力發電機一般都是安裝在近海,屬於海上風電。
相對於陸上風電,海上風電有很多優勢,比如風力資源豐富、發電利用小時數高、不占用土地、不消耗水資源,適宜大規模開發,且對周邊環境幹擾小等。
由於海上風大,且相對平穩,其發電效率通常比陸上風電要高出20%-40%左右,這是支撐超大風機得到蓬勃發展的一大原因。
2019年,國際能源署發佈《2019年海上風電展望》報告,在報告中,他們提到,隨著技術改進,2030年可能會看到更大的風力發電機,功率在15至20兆瓦左右。
圖片來自國際能源署發佈的《2019年海上風電展望》報告。
然而,距離這份報告發佈兩年後,也就是2021年,維斯塔斯15兆瓦風機出現。
2022年和2023年,16兆瓦和18兆瓦的風機也出現。
也就是說,超大功率的風機,它們的出現遠遠早於國際能源署的預測。
因此,我們有理由相信,18兆瓦風機並不是終點,20兆瓦風機也不是終點,且20兆瓦風機可能會在不久的將來出現。