點上面藍色字體直觀學機械可長期訂閱我們
法律顧問：趙建英律師
這幾年周邊的「大風車」越來越多了
城區、內陸地區還好
可你一旦走到曠野、沿海地帶
或者高山附近
就能看到一大片風力發電機
關於風力發電機發電的問題
大家的爭論也不絕耳語
2月8日看到直觀學機械的一位讀者「HAN」
的問題挺有意思：
你有沒有好奇過這個問題：
↓↓↓
「大風車」轉一圈
到底能發多少度電？？？
風力發電機組輸出的電能
通過集電線路輸送到風電場升壓站
升壓站升壓後再輸送到電網
就變成了千家萬戶可以使用的清潔風電了
大家所說的「大風車」
實際上是風電場的風力發電機組
「大風車」是風電場主要發電設備
基本結構由葉輪、機艙、塔筒和基礎等組成
根據地域劃分
風力發電分為兩種：
內陸風電和海上風電
一般情況下
風速只要達到3m/s
風車就可以旋轉發電
（當風速達到25m/s，
風車為了保護自身安全會收槳停機。
別問為什麼，
hold不住的後果很慘烈……）
以1.5兆瓦的風機機組為例
葉片大約有35米長（15層樓高）
風車每轉動一周
可以產生約1.4度電
在正常滿功率發電的情況下
它一天的發電量
可以供15個家庭使用1年
葉片的旋轉速度比風扇慢很多
平均4-5秒轉一圈
葉尖時速卻可達到280多公裡/小時
相當於高鐵的速度
每裝一臺這樣的風力發電機
每年可以減排3000噸二氧化碳、
（相當於種植1平方英裡的樹木）
15噸二氧化硫、9噸二氧化氮
根據能量守恆定律
理論上風速越大提供的電能就越多
但我們的風能轉換器
在風速達到相當程度時
會因為強度關係而損壞
因為如果葉片轉速過快
離心率大大增強
慣性趨勢會打破風機自身的平衡
葉片就容易折斷
是不是很……慘烈？
因此
每種型號的風機都有最大轉速
當一定時間內的平均風速
超過風電機組設計的
最大安全承受風速(即切出風速)時
風電機組為保證自身安全
採用葉片空氣制動和機械剎車制動
使風機能夠在緊急情況下
使葉輪轉速逐漸降低至停止
自動停機
待平均風速降低到切出風速以下時
風機會再次併網發電
當遇到緊急情況時
監控人員也可遠程操控使風機偏航
以減小葉片的受風面
從而保護風機不發生危險
事實上
風機發電量不取決於葉片旋轉的快慢
在葉片恆定轉速的情況下
葉片受力增加，功率就會增加
風機的葉片越大，功率越大
相應發電量就越多
向日葵揚臉於太陽
風力發電機的頭部可以擺動
風力發電機必須迎著風向
才能最大效率的利用風能
因此風電機組的機艙也必須
跟隨著風向的變化來不斷改變方向
以保證始終處於迎風狀態
也就是說風向一旦發生變化
風向標與風速儀採集到風向與風速
根據測得風向
風車的偏航系統就會督促偏航電機
調整機艙位置
使其平穩地對準風向
吸收最大風能
也就是下面這張圖中所標：
主控室是風電場的「最強大腦」
能遠程操作每一個「大風車」和升壓站設備
負責「最強大腦」的風機運行人員
需要全天候監測著設備
時刻保障大風車健康參賽
End
資料來源：國家能源集團、國網江蘇電力、直觀學機械
評論處大家可以補充文章解釋不對或欠缺的部分，這樣下一個看到的人會學到更多，你知道的正是大家需要的。。。