慢活出细工风力发电机那些被忽略的细节

导读：在我国西部的新疆、内蒙古等地，分布着许多大型的风力发电厂，然而留心观察会发现，发电机装置的扇叶大多数时候转得十分缓慢，这样的转速真的能发电？一座风电场多久才能回本？

风电机的风轮在风力的作用下旋转，完成风的动能到风轮轴机械能的转变，接着发电机在风轮轴的带动下，得到最终的电能，这个过程中，风轮在风力作用下的转速的确不算快。一般风力发电机的叶片一分钟大概转20到30下，是生活中电风扇转速的1/10都不到，不过转速慢就代表它效率真的很低？答案并非如此。

风力发电机的体型十分之大，一个常规的发电风叶可以达到30米长，转动时的直径也就是60米，有足足20层楼高，按照这个数据，它的周长有.4米，那么转动线速度就高达每小时公里，比高速公路上的汽车还要快，而这么大的扇叶，它转速时产生的力矩也是非常之大的，风力发电机所要做的就是把它转化为高频的机械能。

风电机的扇叶有两个转轴，一个低转速转轴以及一个高转速的转轴，它们的转速之比大概是50倍，通过这样的变速，风力发电机可以达到每分钟转的速度，发电功率能达到兆瓦级以上。事实上为了进一步最大化低风速运转时的发电量，目前更多使用的是新型的垂直轴风力发电机。

垂直轴风力发电机采用了空气动力学原理，用五片垂直直线叶片代替传统的三片水平叶片，针对垂直旋转的风洞进行模拟，使得风轮转速的上升速度提高加快，发电功率自然也会相应的变快。事实上在同等功率下，现有水平轴风力发电机要比垂直轴风力发电机的额定风速来得大，不过垂直轴风力发电机在低风速运转时，发电量较大。虽然发电能力不容小视，但实际上，风力发电厂的投入回报率并不高。

建设一座风电场，成本包括设备购置费、建筑安全费用以及生产准备费等其他费用，一个50兆瓦的风电场为例，大概需要4.5到5亿的成本，而一个1.5兆瓦的风力发电满负荷运行，也就是每小时产生度电，按照0.5元的粗略定价，一年营收大概在万左右。

事实上风力发电机不可能全天候运行，以年为例，全国风电平均利用小时数只有小时，按照这样算下来，50兆瓦发电厂的大概33台1.5兆瓦风机，一年的营收也就是万左右，要六七年的时间才能回本，因此，目前的风电场需要国家一定的扶持才能顺利运营。由于国家的扶持以及能源供应紧张的关系，我们的风电业一日千里，如今已是全球风电最为活跃的场所。

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