风力发电机的年可利用小时数怎么算
不少人都认为年利用小时数=年发电量/装机容量,公式没错,但不严谨,容易算出利用小时数偏小。
准确的方法是:用报告期发电量除以发电设备容量计算出来的运行小时数。同样概念的还有一个指标:设备利用率,是用报告期发电设备利用小时数与该时期日历小时数的比率。这里要注意是用报告期,我们在用这两个指标时都要注意报告期是什么时候。
例如:如果一台3MW的风机1月1日投运,到年底累计发电6000kWh,另一台2MW的风机7月1日投运,到年底累计发电3000kWh,则他们当年的利用小时数分别是2000小时和1500小时,利用率分别是2000/8760和1500/4416,即22.8%和34.0%,明显第二台风机的利用程度更高。(8760和4416分别是全年和下半年的小时数,8760=24×365,4416=24×184)
都换算成一年的话,利用小时数分别是2000和3000小时,也能看出来第二台风机的利用程度更高。把两台风机看做一个风电场,则整个风电场全年可发电量是12000kWh,装机5MW,则风电场年利用小时数是2400小时。如果不注意报告期而直接加总的话,发电量只有9000小时,直接除会得出1800小时的错误结果。对于风电场、光伏电站等可再生能源发电厂,往往众多的风机或光伏板是分期分批并网发电,计算利用小时数时要注意各期各批的报告期是什么时候。
利用小时数和利用率的概念不止适用于发电设备,不论是生产还是生活中的东西都有个利用小时数和利用率的问题。我们应用此方法可以计算出各类设备的利用小时数和利用率,比如家里的电视、微波炉、洗衣机什么的。一年内用不了几次的东西最好少买,用的时候可以租,而常用的东西应该要买质量好的。
2021年黑龙江省风电利用小时数2546小时。
2021年我国风力发电利用小时数2246小时,利用小时数较高的省区中,福建2836小时、蒙西2626小时、云南2618小时,黑龙江省是2546小时。
风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的可再生资源能源,很早就被人们利用。
这是根据风资源评估报告推算出来的
一般风电场会在建设之前立一台测风塔,得到至少一年的风资源数据,完成风资源评估报告,才能建风电场,时间越长数据越准确。
1.国内外风能发电的利用情况
据有关资料显示,到2003年年底,全球风能发电装机容量已突破4000×104kW,风能发电占全球电力供应的0.5%。到2013年底,全球风电累计装机容量达到31800×104kW。在2009—2013年,全球风电市场规模扩大了几乎20000×104kW。然而,2013年新增风电装机3550×104kW,比2012年的增量下降了约1000×104kW。2014年全球风电累计装机容量已达到36540×104kW,同比增长14.9%;新增装机容量4730×104kW,新增装机增长率达到34%。
由于我国所处的地理位置及绵长的海岸线,为风能的产生提供了便利条件,沿海、岛屿及西北内陆是风能丰富的地区。据统计,2014年1—9月,风电新增并网容量较多的是新疆维吾尔自治区(192×104kW)、山东省(82×104kW)、山西省(75×104kW)、宁夏回族自治区(67×104kW)和云南省(52×104kW)。风电平均利用小时数较高的是云南省(1893h)、天津市(1669h)、四川省(1598h),平均利用小时数较低的是西藏自治区(823h)、吉林省(1066h)、海南省(1120h)和广东省(1126h)。
2.风能发电的运行方式
利用风能发电已越来越成为风能利用的主要形式,受到各国的高度重视,而且发展速度最快。风能发电通常有以下三种运行方式:
(1)独立运行方式,通常是一台小型发电机向一户或几户提供电力,它用蓄电池蓄能,以保证无风时的用电。
(2)风能发电与其他发电方式(如柴油机发电)相结合,向一个单位或一个村庄或一个海岛供电。
(3)风能发电并入常规电网运行,向大电网提供电力。常常是一处风场安装几十台甚至几百台风力发电机,这是风能发电的主要发展方向。
3.风能发电机系统
目前,风电系统主要有三大风力发电机型:恒速恒频异步发电机、变速恒频双馈异步发电机和直驱永磁同步发电机。变速恒频双馈异步发电机因桨距角可调,能在较宽的风速范围内保持最佳叶尖速比、最大功率点运行等优良特性,已成为当今的主流机型。直驱永磁同步发电机加上全功率变流器后,将会拥有更加广阔的发展前景。
4.陆上风能发电与海上风能发电
在风能发电技术不断发展的过程中,世界各国明显存在着从陆上风能发电到海上风能发电的转变。海上风能发电主要是指沿海风能发电,欧洲一般采用这种能发电方式。海上风能发电具有占地较少、风力较强、风期周期长、资源利用率高、噪声污染较少等优点。我国沿海地带广阔,风能资源丰富,因此海上风能资源开发是新能源开发的一个重要方向趋势。图7.12是海上风能发电站。
图7.12 海上风能发电站
海上风能发电与陆上风能发电相比,具有以下几个特点:
(1)海上风能资源较大。同高度的风速,海上一般比陆上大20%,发电量高70%,而且海上少有静风期,风电机组利用效率较高。目前,海上风电机组的平均单机容量在3MW左右,最大已达6MW。
(2)海水表面粗糙度低,海平面摩擦力小,因而风速随高度的变化小,不需要很高的塔架,可降低风电机组成本。
(3)海上风的湍流强度低。海面与海上的空气温差比陆地表面与陆上的空气温差小,且没有复杂地形对气流的影响,因此作用在风电机组上的疲劳负荷减少,可延长其使用寿命。陆上风电机组一般设计寿命为20年,海上风电机组设计寿命可达25年以上。
(4)海上风电不占用陆上土地。对于人口比较集中、陆地面积相对较小、濒临海洋的国家或地区较适合。
(5)海上发电的开发利用不会造成大气污染和产生有害物质,可减少温室效应气体的排放,对环境及景观负面影响小。
(6)海上风电机组受噪声制约小,转速一般比陆上高10%,风机利用效率相应提高5%~6%。
然而,海上风能发电也存在不足之处。海上风电技术要求比较高,风险频率高,建造成本大,要充分考虑到水力与动力的双重负荷,做好基础深度勘察、支撑材料选择、海床结构分析与研究。海上风电基础设计与施工时,要根据不同的海底地质条件采用不同的地基模式,还要考虑基础防冻、防腐、防震。风能发电机组要采用整体式安装与分体式安装相结合的方法,达到准确定位和快速安装的效果。我国风能发电主要集中在陆地上,海上风电技术还处于初步水平,海上风电技术的全面应用还需要很长一段时间。
总之,海上丰富的风能资源和当今技术的不断进步,预示着海上风电将成为一个迅速发展的市场,海上风电产业将成为一个新的经济增长点。
截至9月底,山东累计并网风电装机容量达到1246亿千瓦,风电发电量162.4亿千瓦时,利用小时数1371小时,弃风率0.2%,风电装机容量、发电量继续保持全国前列。