巨型“追風(fēng)者”：世上最大風(fēng)力發(fā)電機(jī)有多大 6架客機(jī)首尾相連

　　風(fēng)力發(fā)電機(jī)越大，發(fā)電能力越強(qiáng)，綜合性價比越高。然而，風(fēng)力發(fā)電機(jī)越大，制造難度，安裝難度就越高。

　　幾十年前，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的體型變化緩慢，但現(xiàn)在不同了。有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，上半年剛剛打破世界最大紀(jì)錄，下半年，這個頭銜就沒有了。

　　這就是目前的變化速度。

　　為了讓大家了解一下處在井噴中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造技術(shù)，本文從小到大，介紹風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的四款巨無霸。

　　從15兆瓦開始

　　在風(fēng)力行業(yè)，維斯塔斯是一家丹麥風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計和制造商。

　　2021年，他們推出了當(dāng)時世界上功率最大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)“V236”，其功率高達(dá)15兆瓦。

　　V236單支葉片直徑115.5 米，葉輪直徑高達(dá)236米，這也是其名字的由來。

圖為49米長葉片，大家可借此想象長為115.5 米的維斯塔斯V236單支葉片。圖片來自維基百科。

　　葉輪的掃風(fēng)面積高達(dá)43742平方米，相當(dāng)于6.1個標(biāo)準(zhǔn)足球場面積。

　　2023年8月，矗立在丹麥國家風(fēng)能測試中心的維斯塔斯15兆瓦V236樣機(jī)，其單日發(fā)電量達(dá)到了驚人的363兆瓦時，也就是36.3萬度電，創(chuàng)造了當(dāng)時的世界紀(jì)錄。

　　突破16兆瓦

　　2022年11月，由三峽集團(tuán)與金風(fēng)科技合作研發(fā)，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的GWH252海上風(fēng)電機(jī)組成功下線。

　　GWH252功率為16兆瓦，比V236還要大1兆瓦，是當(dāng)時全球葉輪直徑最大、單機(jī)容量最大、單位兆瓦重量最輕的風(fēng)電機(jī)組。

　　GWH252單支葉片直徑123米，葉輪直徑252米，相當(dāng)于6架C919客機(jī)首尾相連起來的長度。

圖為C919客機(jī)，而GWH252葉輪直徑252米，相當(dāng)于6架C919客機(jī)首尾相連起來的長度，圖片來自維基百科。

　　GWH252掃風(fēng)面積為5萬平方米，相當(dāng)于7個足球場。16兆瓦功率，這意味著，其在滿發(fā)狀態(tài)下，一個小時可以發(fā)電1.6萬度。

　　國內(nèi)一般家庭一年使用電量為2400度左右，這就是說，16兆瓦風(fēng)機(jī)在滿發(fā)狀態(tài)下，一個小時的發(fā)電量相當(dāng)于一個普通家庭6年多的耗電量。

　　2023年6月28日，GWH252海上風(fēng)電機(jī)組于福建某風(fēng)電場成功吊裝后，經(jīng)歷了超強(qiáng)臺風(fēng)“杜蘇芮”的極限考驗，“杜蘇芮”中心最大風(fēng)力相當(dāng)于17級風(fēng)。

　　2023年9月1日，GWH252在連續(xù)24小時全容量滿發(fā)后，單機(jī)發(fā)電量高達(dá)38.41萬度，創(chuàng)下全球風(fēng)電單機(jī)單日發(fā)電量最新紀(jì)錄。

　　快進(jìn)到18兆瓦

　　世界最大風(fēng)力發(fā)電機(jī)這個紀(jì)錄，GWH252僅僅保持了一些時日，之后，也就是2022年底，國內(nèi)又傳來新的紀(jì)錄。

　　中國海裝對外表示，其研制的“H260”海上風(fēng)電機(jī)組在山東省東營經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園研制成功。

　　H260功率18兆瓦，單支葉片長128米，葉輪直徑260米，成為2022年底，2023年初單機(jī)功率、葉輪直徑世界最大的保持者。

　　H260超大型海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)，葉輪掃風(fēng)面積約5.3萬平方米，相當(dāng)于7.4個標(biāo)準(zhǔn)足球場的面積。

　　在滿發(fā)風(fēng)速下，每轉(zhuǎn)動一圈可發(fā)44.8度電，單臺機(jī)組每年可輸出超過7400萬度清潔電能，可滿足4萬戶三口之家一年的用電量。

　　280米葉輪直徑

　　就在中國海裝對外宣布，成功研制世界最大風(fēng)力發(fā)電機(jī)沒有多少天，2023年1月10日，明陽智能正式發(fā)布了18兆瓦全球最大海上風(fēng)電機(jī)組——MySE18.X-28X，下文簡稱MySE18。

　　從功率上來說，MySE18與中國海裝的H260一樣，但為什么他們對外宣布是全球最大?

　　原因是，這個MySE18單支葉片長度超140米，而葉輪直徑更是高達(dá)280米，最大掃風(fēng)面積66052平方米，相當(dāng)于9個足球場大小。

　　然而，大家需要注意的是，H260目前已研制成功并下線，而MySE18還處在設(shè)計階段。

　　綜上所述，如果要問，目前已經(jīng)安裝并投入使用的世界最大風(fēng)力發(fā)電機(jī)是哪個?

　　答案只能是三峽集團(tuán)與金風(fēng)科技合作研發(fā)的GWH252。

　　如果問已經(jīng)研制成功，產(chǎn)品已經(jīng)下線并處在測試中的世界最大風(fēng)力發(fā)電機(jī)是哪個?

　　答案只能是中國海裝的H260。

　　而明陽智能的MySE18只是還處在研制階段而已，未來，其可能是世界最大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，也可能不是。因為還存在一種可能，就是當(dāng)它在未來下線前，其他更大功率，更大尺寸的風(fēng)力發(fā)電機(jī)會提前下線。

　　未來還會更大嗎

　　超大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)一般都是安裝在近海，屬于海上風(fēng)電。

　　相對于陸上風(fēng)電，海上風(fēng)電有很多優(yōu)勢，比如風(fēng)力資源豐富、發(fā)電利用小時數(shù)高、不占用土地、不消耗水資源，適宜大規(guī)模開發(fā)，且對周邊環(huán)境干擾小等。

　　由于海上風(fēng)大，且相對平穩(wěn)，其發(fā)電效率通常比陸上風(fēng)電要高出20%-40%左右，這是支撐超大風(fēng)機(jī)得到蓬勃發(fā)展的一大原因。

　　2019年，國際能源署發(fā)布《2019年海上風(fēng)電展望》報告，在報告中，他們提到，隨著技術(shù)改進(jìn)，2030年可能會看到更大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，功率在15至20兆瓦左右。

圖片來自國際能源署發(fā)布的《2019年海上風(fēng)電展望》報告。

　　然而，距離這份報告發(fā)布兩年后，也就是2021年，維斯塔斯15兆瓦風(fēng)機(jī)出現(xiàn)了。

　　2022年和2023年，16兆瓦和18兆瓦的風(fēng)機(jī)也出現(xiàn)了。

　　也就是說，超大功率的風(fēng)機(jī)，它們的出現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于國際能源署的預(yù)測。

　　因此，我們有理由相信，18兆瓦風(fēng)機(jī)并不是終點(diǎn)，20兆瓦風(fēng)機(jī)也不是終點(diǎn)，且20兆瓦風(fēng)機(jī)可能會在不久的將來出現(xiàn)。

　　來源：科普中國 作者：寒木釣萌