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人们很少听到风力发电厂停摆的消息

极寒天气让风力发电机停摆,有什么办理步伐?

Katherine Dunn 2021年02月27日

建树洁净能源设施,必需思量极度天气因素。

跟着美国得克萨斯州电力的完全规复,在这个天气状况越举事以预测的时代,得州面对着“大量能源基本设施已经懦弱不堪以及如何防范此类工作再次产生”等诸多恒久问题。

在极寒天气的影响下,得州所有事物都未能幸免于难,从出产原油的二叠纪盆地(Permian Basin)到天然气发电厂,再到得州异常独立的电网系统,这个内部彼此关联的变乱被称之为“完美风暴”和“黑天鹅事件”。然而,结冰的涡轮机(拖累了得州风力发电,但风力发电仅占该州冬季电力供给量的约7%)却受到了异常的重视,一些政客称,得州的可再生能源资源尤为懦弱。

事实上,此次断电的绝大部门原因在于传统发电设施的封锁,尤其是天然气。得州电力靠得住性理事会(Electric Reliability Council of Texas)称,得州约80%的电力来自于天然气、煤或核电。

事实上,得州呈现酷热和强飓风天气的大概性更大,风力发电机较为懦弱的原因与其他基本设施雷同:得州很少下雪。尽量风力发电机已经针对极度天气不绝举办了调解,但这类极度天气在这些地域都属于或许率事件。

全球最冷的风力发电厂

在全球较为严寒的地带,人们很少听到风力发电厂停摆的动静,这是有原因的。维斯塔斯公司(Vestas)从事严冷气候办理方案开拓的高级产物司理布莱恩·道格布雅阁·尼尔森说,像俄罗斯、瑞典北部和加拿大,人们在筹划的最初办理段就会思量极度严寒天气。维斯塔斯是全球最大的涡轮机制造商。

道格布雅阁·尼尔森对风力发电厂选定地点的气候评估不只仅包罗最低气温,还包罗适度和风速。假如没有风的话,涡轮结不结冰是无所谓的。它还涉及评估结冰(会低落涡轮转速,并有大概使涡轮完全停转)在整个年度会对发电带来多大的影响,也就是风力年发电量比例。

尼尔森说,北欧国度有许多风力发电厂,其冬季阴暗湿润,风力年发电量比例为3%到4%。他指出,用于规避结冰影响的特别投资往往会合在损失到达4%或以上的地域,而10%则代表着“极度严重”的地域。

尽大概地淘汰结冰的影响大概意味着改变涡轮发电机所处的位置以及它们的分列方法,也可以安装除冰或防结冰产物。对维斯塔斯这类公司来说,这是一项新近开展且不绝增长的业务。除冰产物于2018年推出,包罗在涡轮转子上直接安装加热面板,这样转子就不会结冰。

这类产物不只呈此刻了瑞典和加拿大这类地域,希腊和土耳其的一些风电厂也可以或许见到其身影。

尼尔森指出:“假如这些地域有山的话,那么自然而然就会有冰和雪。”

另一方面,他留意到,由于近海海水的水温会高一些,因此近海涡轮很少呈现这类问题。

像得州这样的地域,这种极寒天气大概每十年产生一次,因此很难举办预测。即便这类十年一遇的风暴极具粉碎力,但从贸易角度来讲,这类地域的气候不大大概激发除冰技能的利用。

他说,这种调解需要拆掉转子并从头安装,是“一笔庞大的投资”。

热浪、飓风和雷暴

然而与能源设施的其他部件一样,涡轮面对的风险因素不只仅只有低温或极寒天气。所有范例的极度天气都必需予以思量。

华氏113度(约合45摄氏度)及以上温度的极高温被认为是更大的威胁。

尼尔森说:“我们更多地将[除冰产物]看作是一种小众产物,在这一规模,高温市场越来越受到存眷。”他还暗示,该地域好像越来越多的风电开拓项目都存在更大的高温风险,不是超低温风险。

极高温所带来的问题主要在于,涡轮利用的设备会过热并封锁,继而导致发电间断。因此,这些维斯塔斯的涡轮都配备了特另外非凡冷却系统。

他说,涡轮发电机还必需可以在飓风中正常运转,也就是需要安装可以或许在停电期间利用的备用电源系统,从而让涡轮可以将自身调解至迎风偏向,这种技能已经在菲律宾利用。尼尔森还说,同样,位于日本的涡轮则必需可以或许遭受极度的强风和恶劣的雷暴天气。

然而,尽量涡轮必需按照其最有大概面对的气候和极度天气事件不绝举办调解,但独特事件的产生频率越来越高怎么办,譬喻得州的狂风雪和叙利亚的酷热?涡轮必需有本领遭受所有的自然现象吗?

与以往一样,这完全取决于开拓商是否愿意费钱来应对各类大概呈现的场景。

尼尔森指出:“这也是设计上的折衷。假如尺度的涡轮涵盖了所有部件,其价值大概会贵的有点离谱。”

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