因为入手了“节能风电”股票,而且出行时经常看到野外伫立的风车巨人,所以对这方面挺关心的。
听说很多乡镇农民也参与了风车发电项目,以投资方式参股,这些风车发电到底赚不赚钱?我也查阅了一些资料。
今天就来说一说。
风力发电的原理:是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。
依据目前的风力发电机技术,大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。
风力发电正在世界上形成一股热潮,因为风力发电没有燃料问题,也不会产生辐射或空气污染。
风力发电机大致分为两类:①水平轴风力发电机,风轮的旋转轴与风向平行;②垂直轴风力发电机,风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向。
水平轴风力发电机:水平轴风力机可分为升力型和阻力型两类。
升力型旋转速度快,阻力型旋转速度慢。
对于风力发电,多采用升力型水平轴风力机。
大多数水平轴风力机具有对风装置,能随风向改变而转动。
对小型风力机,这种对风装置采用尾舵,而对于大型风力机,则利用风向传感元件及伺服电动机组成的传动装置。
风力机的风轮在塔架前面的称为上风向风力机,风轮在塔架后面的则成为下风向风机。
水平轴风力发电机的式样很多,有的具有反转叶片的风轮,有的再一个塔架上安装多个风轮,以便在输出功率一定的条件下减少塔架的成本,还有的水平轴风力发电机在风轮周围产生漩涡,集中气流,增加气流速度。
垂直轴风力发电机:垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风,在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势,它不仅使结构设计简化,而且也减少了风轮对风时的陀螺力。
利用阻力旋转的垂直轴风力发电机有几种类型,其中有利用平板和被子做成的风轮,这是一种纯阻力装置;S型风车,具有部分升力,但主要还是阻力装置。
这些装置有较大的启动力矩,但尖速比低,在风轮尺寸、重量和成本一定的情况下,提供的功率输出低。
风力发电仅次于火力发电和水力发电,已经成为了第三大电源。
风力发电也有着一些困境和挑战,其中最重要的就是成本问题。
一台大风车往往造价上千万,转一天能发多少度电?换算成电价能赚钱吗?首先,我们要明确一个概念,就是风力发电机的容量。
要了解风力发电机的实际发电情况,首先要理解容量和实际输出的关系。
让我们以一个2兆瓦的风力发电机为例来说明。
这意味着在最佳风速条件下,该风力发电机可以输出2兆瓦的功率。
然而,风速是不断变化的,因此风力发电机的实际输出电力,并不会始终保持在最大容量。
根据实际统计数据,风力发电机的平均出力通常只有其容量的20%到40%左右。
这是由于风速的不稳定性和不可预测性导致的。
在低风速时,风力发电机产生的功率较低,而在高风速时,由于风力过大,风力发电机需要通过控制系统进行功率限制,以避免损坏设备。
因此,风力发电机的实际发电能力受到风速的影响,不会一直处于最大容量状态。
还是以2兆瓦的风力发电机为例,我们可以计算一年内它所能发出的电能。
假设该风力发电机的平均出力为30%(这只是一个示例值),则一年内实际发电量约为3500兆瓦时。
这个数字是通过将风力发电机的容量与平均出力相乘,再乘以8760(一年的小时数)得出的。
这个数据说明了风力发电的实际情况,表明风力发电机的容量,并不意味着它每小时都能以最大功率发电。
风能的优势:积累巨大,分布广泛,可再生,无污染。
风能的缺点:密度低,不稳定,地域差异大,风能的广域分散性和随机性,能量密度低!风力发电:大型系统的优点是供电可靠性高,运维成本低,缺点是系统成本高。
小型系统的优点是发电量高,系统成本低,运行维护成本低。
缺点是小型风力涡轮机的可靠性低。
以单台1.5MW风力电站来计算,其中包含场地、土建施工、设备、配套设施等费用单个建造成本大概在1,350万到1,700万之间,个别偏远地区活着施工困难地区有可能达到2,000万以上。
单单建设完成肯定是不行的后期还需要定期维护以及后期维修,每台每年的维护费用在5万到10万之间不等。
比如在高山地或者近海区域风电,维护维修的费用将会更高。
收益咱们再来看看单台风电的收益如何,风电的价格分为陆风和海风陆风价格稍低平均为每度0.32元,而海风的价格在0.75元左右。
并且风电的价格近几年有下降的趋势,从长远来看收益是慢慢减少的。
按照这个电力价格计算,就算一个1.5MW风力发电满负荷运行,也就是每小时产生1500度电,那么从理论上来说,风力发电站每年能够产生的收益大概在1314度电,对应的营收大概在460万左右。
但这只是理论并不是全年每天24小时都运行得更不要说满负荷了,所以实际的收入会比理论的发电量少三分之一,有些地方甚至更低。
寿命目前国产的风电机设计寿命是20年左右,国外的风电机能达到30年。
实际按照要求去维护的话寿命会超过10年,但是随着时间推移维护成本也在不断提高。
总体看来目前的风电技术利润并不是很丰厚,并且有不少的风场基本是赔钱的。
回本风力电站一年能够产生的有效发电量只有在300万度左右,相当于每年能够创造的收入只有100万左右。
按照风力发电电站的建设成本以及对应的营收来看,一个风力发电站,如果没有任何补贴,至少需要13年到15年之间才能够回本,如果考虑后期的维护成本,甚至有可能需要15年以上。
中国之所以大力发展风电是因为国家实行清洁能源战略密不可分的,国家补贴新能源行业才能让风电项目迅速形成规模。
要像风电达到传统火电的利润比,延长风电机寿命是一个不错的方向。
各个地区的风力发电电价并不是完全一致的,统计来看,电价范围主要是在0.43元每千瓦时到0.61元每千瓦时。
有关部门为了支持风力发电,也会为其提供一定的补贴,补贴金额大概在每千瓦时0.1元。
两兆瓦的风力发电设备,在一年的时间之内可以创造的收入大概在150万上下,不得不说,风力发电设备的收入水平也不低。
假设前期在购买发电机设备和安装维修的过程当中,总共耗费了1100万的成本,那么在不到8年的时间之内就能挣回本。
综上所述,风力发电设备的确是个赚钱的好项目,但是在以上的计算过程当中并没有考虑各种突发因素。
如果发电设备所在地今年天气骤变,没有出现大风天气,那么风力发电设备就无法创造出任何的价值。
而且现在我国有关部门对风力发电设备的管控是特别严格的,如果您想要从事该项目,就必须要拿到相关资质,得到审批以后才能顺利进行。
绝大多数的风力发电设备都是由国家或有关部门亲自负责的,很少有个人企业能参与其中。
事实上,对于国家来说,他们真正在意的是资源的可持续性发展,类似于风力发电这种绿色的发电模式,能够充分起到保护环境、节能减排的作用,有关部门并不会把目光放在经济价值方面,这并不是最关键的内容。
不可再生资源的储量是有限的,每个国家都需要尽快找到其他出路,若将来传统资源耗尽,也就只有新能源可以解决问题了。
虽说目前风力发电技术也应用到了现实生活当中,但是它还存在一定的弊端。
目前风力发电机对于自然资源的依赖过于强烈,一旦出现风力不稳定的情况,该设备就成了摆设。
有关部门仍然需要在这方面多加关注,尽快找到合适的解决方案,充分提高大风车的发电能力。
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