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-单一的风电机往往会在风电机塔座内设置变压器

  风力发电是一种可再生的清洁能源,随着我国在风电技术界的不断突破,各种国产的风电设备越来越大,功率也越来越高,风电场也越来越普遍,难免会有个别风机会比较靠近民居,因此有很多朋友非常担心风电的电磁波辐射会影响人体健康,因此住在风电场附近的朋友开始惴惴不安!

  风电是怎么发电的,它发出的是什么电?

  风力发电原理很简单,利用风机将风能转换为机械能,然后再通过发电机将机械能转换为电能!很多居住在草原或者偏远山区的朋友,甚至在自家院子里就有一台风力发电机,所以这个对大家就已经比较熟悉了!

  风力发电机有哪些类型?

  常见的风力发电机有两种,一种水平轴风机,另一种则是垂直轴风机!我们看到的大部分风机都是水平轴的,也就是三个桨叶的旋转平面与风向垂直,在风力的推动下,转动的桨叶带动转轴,然后通过增速机构推动发电机!

  垂直轴风机与水平轴风机相比有一个好处,水平轴风机需要调整桨叶和风向垂直,但垂直轴风机是全向的,除非风向来自其上方,否则它不需要调整角度,但它也有一个致命缺点,垂直轴风机的风能利用率很低,只有40%,而且有些类型的垂直轴风机没有启动能力,需要增加启动装置!

  因此尽管水平轴风机的结构与转向比较复杂,但现代风电场的风机比例中,绝大多数仍然是水平轴风机!

  风力发电机为什么越建越高?

  其实要理解风机为什么越来越高很简单,它只是为了利用更强大的风能,桨叶带动转轴旋转的能力与桨叶扫过的总面积有关系,而桨叶的圆面积与半径的平方成正比,因此越高的风机意味着可以装上更长的桨叶,可以利用更多的风能,它的单机装机容量也将大幅增加

  153米塔筒高度+56米叶片=叶尖高度210米

  亚洲最高的风力发电机在泰国,2017年7月22日成功安装,塔筒高度为153米,桨叶旋转半径56米,旋转扫过的最高点距离地面达210米!全球最高的风机则在芬兰,斜拉索支撑塔架高度达到了175米。

  风力发电机发出的是垃圾电?

  有很多朋友形容风电为垃圾电,主要是风力不像水力发电或者火力发电,在未来很长一段时间内是可控可调配的,但风这玩意儿说没就没了,即使预测也不太准确,所以一会又一会没有的风电难以作为基载供电!不过随着现代各种储能比如抽水蓄能和电池蓄能的成熟,这些缺点都在改观!

  但各位不要小觑了这种垃圾电,分布各地的风电场可以解决电力调配的问题,据BP于2018年统计,风力发电已经占全球电力来源4.8%,在欧洲则占到了14%,丹麦则占到了43.4%!

  全球风电装机容量

  风力发电发出的到底是什么电?

  风力发电机都比较庞大,避免互相影响和利用风能外,风电场一般占地都非常大,通常是数公里甚至数十公里,因此最后将这些电能汇流并入电网就非常关键,为了减少汇流线损,单一的风电机往往会在风电机塔座内设置变压器,将风电机发出的电压升高至比较高的电压等级,比如35kV!

  内部结构透视图 1:叶片;2:整流罩;3:轮毂;4:主轴承座;5:主轴;6:变速齿轮箱;7:主控制柜;8:发电机;9:风速风向仪;10:机舱底盘及偏航电机

  电压可调,但频率却不好调,一般都是工频交流电,也就是我们熟悉的50HZ,当然这是我国的标准,各国的标准中还有60HZ也是常见频率,除了特殊的电源以外(不是风电机)会有中频电源灯,常见的交流电大都这两种频率

  风电场对人体到底有没有影响,多远距离才安全?

  上文中了解了风机到底是怎么发电的,下面我们可以来了解下风力发电场对人体到底有没有影响!不过在讨论对人体之前,对鸟类影响倒是极大的!看上去桨叶转的很慢,但它的线速度极高,那个大刀片可以将直升机切成两段,所以鸟类不小心撞上那是必死无疑!

  发生火灾的风力发电机,刚好可以了解下转速

  所以这个高速划过空气的桨叶也会带来很大的噪声,部分风机内部还有变速箱,那噪音就会更大一些,另一些则是直驱的永磁同步发电机,噪音则相对小一些,但主噪音还是来自桨叶,因此在风电场周围噪声是比较大的!

  据种花家实地参观了解,一台二三十米高的风机,只有走到近前才会听到明显的噪音,比如100米以外噪音其实并不明显,而中国环境噪声容许范围:夜间(22时至次日6时)噪声不得超过30分贝,白天(6时至22时)不得超过40分贝。

  这个标准下,一般的中小型风电场的风力发电机200米以外,加上房子的阻隔,几乎就难以察觉到有噪音了,因此在风电场周围,噪音可能不是大家担心的!

  那么风力发电机的电磁波会影响人体吗?

  上文我们介绍了,风力发电机发出的电压比较可能的是高压交流电,比如35kV,频率是50HZ,这个标准下,辐射其实非常小,而且整个风电结构为了防雷是一个法拉第笼,也就是说外壳大都有金属材料,防止闪电进入内部,被雷击时会通过导电的外壳将电流导入大地,风电机的设备舱外罩,塔筒的金属材料等等,都是完成整个工作的一环!

  另外高压电影响,它是通过塔筒的输电线进入地下汇总并网,高压电地下电缆都是铠装,带有金属外壳可以接地,而且有专门的电缆沟,它的影响真正比架空电缆还要小,所以从这个角度分析,风力发电的电磁波影响人体,差不多就是无稽之谈了!

  唯一需要考虑的占地和噪音污染,而现代很多风电场都建在大陆近海,影响就更小了!

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