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風力發電機轉得這麼慢,它是怎麼發出電的呢?
轉一圈又能發多少度電?看完它的原理才知道,原來不是風車轉不快,而是不敢轉快了。
將風車拆開可以看到,轉子和發電機之間還有一個變速齒輪箱,它們之間的轉速比可以達到1抵90。
如果葉片每分鐘轉動10到20圈,齒輪組就可以達到每分鐘1000到1500轉,從而實現發電機的高速旋轉產生電力。
既然速度越快產的電量越多,那為什麼不讓風車轉快一點呢?
首先要知道,大型風力發電機的高度可以達到150多米,其中葉片的長度也超過了100多米。
我們都知道末端的速度是要高於中心位置的,所以風車即使每分鐘只轉動10圈,
葉片末端的速度都能達到200公里每小時,產生的巨大離心力會將葉片撕碎。
另外速度過快,發電機長時間超負荷運轉,也會承受不住壓力,甚至可能起火燃燒。
所以發電機齒輪上安裝著剎車片,可以防止齒輪轉動過快。
但問題來了,風力的方向和大小是無法人工干預的,那風車又是如何有效並且安全的利用風力的呢?
其實風車上安裝著風力傳感器,它能監測風速和風向,將數據實時傳輸到控制器。
控制風車轉動保持迎風角度,為了防止風力過大,葉片的角度也是可以單獨調整的,
讓葉片能夠保持在相對穩定的速度旋轉。
那麼風力發電機轉一圈到底能發多少度電呢?
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根據風力發電機功率的大小發電量會有所不同,目前大型發電機功率在5兆瓦左右。
在額定風速下,轉動一圈能發5到10度電,聽上去可能感覺很多,但實際情況卻沒有這麼簡單。
由於風速的影響,發電機無法一直維持在額定功率,因此發電量也會有所變化。
所以風力發電機一般都建立在高山,或者前海灘這些風力大,人煙稀少的地方。
另外風力發電機產生的電,並不是直接就可以通過電網輸送使用了,
而是要經過底部的升壓變壓器,將電壓升壓到33千伏左右,接著再併入電網,
輸送到變電站後,經過降壓處理,就可以傳輸到你家裡使用了。
那你知道風車葉片為什麼都是三片嗎?
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    1 人回報・1 則回應・8 年前
  • 吳思鍾 2023年5月7日 郭台銘應宣佈與比爾蓋茲合作，以小型核電解決台灣缺電隱憂 執筆者：吳思鍾（西陵電子創辦人，曾任電電公會、工商建研會、青創會理事長） 日前，郭台銘在高雄提出，以小型核電站解決台灣缺電的問題。雖然引起爭論，引起民進黨甚至國民黨內擁侯不分區立委的藉機攻訐，使問題失去焦點。 但是，郭台銘小型核電站的主張是正確的，只因他是科技人，能務實解決缺電問題，但少了政客的圓滑。 小型核電設施簡稱SMR，是第四代核電科技，採模組化設計，體積小，施工較容易。最重要的是，它的核反應堆能靠空氣冷卻，緊急時能自動關閉，沒有爐芯熔燬的安全風險。 此不同於福島的核電站，其災變的主要原因是傳統核電廠的核反應堆是利用海水冷卻，當地震引發海嘯，淹沒了抽水冷卻的電力設施，而核反應堆仍繼續產生熱能，終致熔燬爐芯，造成爆炸和核幅射外洩的重大災難！ 郭台銘之所以道歉，是因為他點名小型核電站可以在半屏山設置，恐得罪地方選民。其實，小型核電站除了安全，核廢料的安置，核電先進國都有標準模式，處理並不困難。只是台灣人民對小型核電科技的發展所知甚少，所以有疑慮。 微軟創辦人比爾蓋茲，2008年在美國華盛頓州創辦了泰拉能源（Terra Power），目前是西方世界小型核電的科技領先者。 韓國第二大財團SK集團，在2022年投資泰拉能源2.5億美元，成為其主要股東之一，SK計劃在南韓及東南亞各國推廣SMR，它認為零碳又安全的小型核電站是大勢所趨，市場前景看好。 而日前泰拉能源宣佈，將與日本原子能研究開發機構(JAEA)和三菱重工共同集資40億美元，在美國懷俄明州興建全美第一座SMR核電廠，預計2028年啟用。 日本在歷經福島核電重創之後，仍然不放棄核電，因為只有核電能提供穩定乾淨零碳的能源，太陽能風電等綠能皆有其不足。日美合作發展SMR將是日本未來核電發展方向，目標是2030年，核電佔比超過30%以上，未來會超過40%甚至更高。 歐洲的小型核電站的發展，也不遑多讓。2023年1月，人口1000萬的瑞典，首相克里斯特松宣佈，瑞典準備將其6座核電廠擴充到12座，以SMR為主，且分佈各地，瑞典電力公司已計劃啟動兩個小型核電站。 今年3月，英国的勞斯萊斯公司，與瑞典、芬蘭電力公司簽定SMR的合作備忘錄，全力在北歐推廣其SMR設備，並且計劃以SMR介入烏克蘭的重建。 核電佔比70%的核電設備大國法國，在2月28日歐盟的能源和交通部長會議期間，召集了匈牙利、波蘭、羅馬尼亞、斯洛伐克等11國舉行了一場會外會，並發表聯合聲明，宣示各國將合作發展SMR等新核能科技和聯合處理核廢料等措施。 中國對SMR採兩手策略，一方面自我研發，同時採國際合作。中國的核工集團在2015年與泰拉能源簽定合作備忘錄。但因美中對抗，之後，被川普否決。 但大陸的華能集團與清華大學合作，在山東威海石島灣建立了世界第一座商用小型核電站，規模只有0.2兆瓦，已於2022年啟動試營運，之後，將擴建兩座4兆瓦的SMR。同時，中國也將在全國各地，以小型核電站取代燃煤電廠。大陸目前的火力發電佔比66%，核能發電佔比5%，其能源目標是火力降至20%，核能30%，水力20%，太陽能和風電各佔15%。太陽能主要建構在沙漠荒地。 綜合以上，可知世界各國的綠能規劃，都聚焦在小型核電站，因為水力、太陽能、風電都受環境及天候限制，只能做為輔助。 促成SMR的興起，還有一個原因，是歐盟在2026年開始分階段課徵碳稅，產品出口歐盟，依碳排放高低課碳税，各國也將逐步跟進，減少碳排放，以達到2050年全球碳中和的目標。 反觀台灣，台積電半導體製造世界第一，政府的能源政策卻遠遠落後美中日韓歐。政府不能幻想「非核家園」是世外桃源，而讓台灣人民用肺發電。 台灣白天80%以上的電力仍靠火力，夜間則超過90%。太陽能發電白天日照充足時佔比10%，這已是到處砍樹或搶佔魚池種電的結果，把南台灣搞得貪腐橫行、治安敗壞。夜晚或無日照時，發電歸零。台灣風力發電佔比3.5%，只能做為補充，不能做為電力主流。而穩定又清潔的核電，占比低於4%，政府還想再廢。這些百姓都不懂，但是政府必需誠實面對，能源是科學問題，不能靠口號或美化數字來欺騙台灣人民。 小英總統雖然關心半導體產業，但無法突破民進黨「非核家園」的意識形態，因此政府的能源政策進退失據，企業界和民間都擔心缺電！ 郭台銘是科技人，務實的提出小型核電的主張，直指缺電問題核心。其他藍綠白候選人，都避談核電，談到台灣的缺電危機都躲躲閃閃，或講空話把責任推給中央而毫無對策。忘了自己就是要解決問題的人。 但是，郭台銘太誠實，他告訴台灣人民，以後可能每一縣市都會有小型核電站，因此，被對小型核電無知的政客與名嘴，在政論節目釘得滿頭疱，認為他失言，犯衆怒。 其實，應看看瑞典的SMR在全國各地佈局，以及投資SMR的利益分析。中國形容SMR是核能印鈔機，SMR設備使用壽命超過40年，投資4年可以回收。泰拉能源成本較高，估計可能需10年，SMR是安全核能，佔地又遠小於太陽能，只要政府定出獎勵設置辦法，日後各縣市搶著設置是理所當然。都會區無法設置的，就得向那些SMR發電充裕的縣市買電或付費購買「碳權」。 郭台銘的主張，其實並沒有錯，只是台灣人民需要對小型核能站的認知教育。我之所以執筆，是基於知識份子的良知，並非受其所託。 我認為，郭台銘可以公開宣示，如果當選，將立即與比爾蓋茲的泰拉能源合作，把現有核電廠、未啟動的核四、火力發電廠逐步轉化為安全的SMR。政府未來的能源政策，也將透明合理。同時，提出民間投資小型核電站的設置配套方案，讓台灣產業和人民，不再擔心缺電。 孫運璿、李國鼎都是工程人，他們都沒有政治人的口才與圓融，當年設立科學園區和台積電，也少有人看好。但是，由於科技人的腳踏實地就事論事，40年後，半導體的護國群山雄起，給台灣經濟撐起一片天。 我們感謝經國先生識人之明。
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