近日，受超強臺風(fēng)“摩羯”登陸影響，海南文昌一風(fēng)電項目多臺風(fēng)機受損，引發(fā)社會關(guān)注�！帮L(fēng)力發(fā)電不應(yīng)該風(fēng)越大發(fā)電越多嗎？”“風(fēng)力發(fā)電設(shè)備為何扛不住臺風(fēng)？”“越來越多的海上風(fēng)機會不會存在更大安全隱患？”成為網(wǎng)友普遍關(guān)心的問題。
一個冷知識是，風(fēng)力發(fā)電并非風(fēng)越大越好。雖然從能量守恒定律來看，風(fēng)速越大理論上提供的電能就越多，但現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備還做不到無限制轉(zhuǎn)化任何風(fēng)速。如果風(fēng)機葉片轉(zhuǎn)速過快，就會超過機械設(shè)備的物理承受能力，導(dǎo)致風(fēng)機損壞。因此，每種型號的風(fēng)力發(fā)電機都有其設(shè)計的最大安全承受風(fēng)速。當(dāng)風(fēng)速超過這一限制時，為保護風(fēng)力發(fā)電機免受極端天氣損害，智能安全保護系統(tǒng)會啟動，使風(fēng)機逐漸降低轉(zhuǎn)速直至安全停機。
實際上，在適宜風(fēng)速區(qū)間內(nèi)，風(fēng)力發(fā)電機才能實現(xiàn)最大化的發(fā)電效率，而最佳發(fā)電風(fēng)速又取決于風(fēng)力發(fā)電機的具體型號和設(shè)計。一般來說，大型商業(yè)風(fēng)力發(fā)電機的最佳工作風(fēng)速范圍是3米/秒至25米/秒。在此范圍內(nèi)，風(fēng)力發(fā)電機能夠正常運行并達到較高的發(fā)電效率。反之，機組性能則會下降甚至停擺。隨著風(fēng)電技術(shù)不斷進步，人類可有效利用的風(fēng)速范圍也在不斷拓寬。
極端天氣對風(fēng)電設(shè)備是一種潛在威脅。臺風(fēng)是我國東南沿海地區(qū)常見的災(zāi)害天氣，其影響范圍廣、平均風(fēng)速大、湍流強度高、風(fēng)向變化快、持續(xù)時間長，導(dǎo)致其破壞力驚人。如果不積極應(yīng)對，就有可能導(dǎo)致風(fēng)機葉片斷裂、塔筒折斷、機艙罩傾覆等事故。但若就此認為，風(fēng)力發(fā)電機只要遇到臺風(fēng)就“完蛋”，甚至得出結(jié)論，中國不適合在沿海地區(qū)大規(guī)模發(fā)展風(fēng)電，就有點杞人憂天了。
風(fēng)電行業(yè)早已研究出巧妙的辦法對抗臺風(fēng)。我國在東南沿海區(qū)域使用的風(fēng)機，也都會考慮抗臺風(fēng)設(shè)計，主要包括以下幾點：
偏航系統(tǒng)調(diào)整。風(fēng)機上的機箱巨大，甚至可以�？恐鄙龣C。如果臺風(fēng)從側(cè)面吹向機箱，風(fēng)機會承受很大的阻力。為避免硬扛，當(dāng)臺風(fēng)來襲時，偏航系統(tǒng)會根據(jù)臺風(fēng)方向進行自適應(yīng)偏航調(diào)整，使風(fēng)機的正面正對臺風(fēng)，以減少側(cè)向受力，保護風(fēng)機結(jié)構(gòu)。
葉片變槳控制。有人會納悶，讓風(fēng)機正對臺風(fēng)，雖然降低了側(cè)邊受力，但正面3個大型葉片承受的風(fēng)力如何化解？這時就需要通過變槳操作，改變?nèi)~片的迎風(fēng)角度，從而減小風(fēng)機受到的正向風(fēng)力，進一步降低風(fēng)機在臺風(fēng)中的阻力，保護風(fēng)機安全。
安全精準選址。沿海風(fēng)電場建設(shè)并非哪里風(fēng)大往哪里湊，而是會充分考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件和臺風(fēng)發(fā)生頻率等因素，確保風(fēng)電場位于相對安全的區(qū)域。同時，加強氣象預(yù)測能力，提前做好臺風(fēng)等極端天氣防范準備。臺風(fēng)過境時，實時監(jiān)測風(fēng)向、風(fēng)速等環(huán)境參數(shù)，并根據(jù)情況自動調(diào)整風(fēng)機運行狀態(tài)。
可以說，臺風(fēng)已不是制約我國風(fēng)電發(fā)展不可克服的環(huán)境因素。十幾年前，我國沿海地區(qū)陸上風(fēng)電機組，被臺風(fēng)破壞的案例時有發(fā)生。甚至外國專家和企業(yè)一度認為，中國臺風(fēng)多發(fā)地區(qū)不具備開發(fā)海上風(fēng)電條件。近年來，隨著我國風(fēng)機抗臺風(fēng)技術(shù)不斷升級，已經(jīng)很少看到風(fēng)電機組被臺風(fēng)破壞的情況。此次“摩羯”登陸，除了文昌一風(fēng)電場因尚未建成，抗臺風(fēng)能力并未形成導(dǎo)致受損外，諸多沿海地區(qū)風(fēng)電場都成功通過超強臺風(fēng)“大考”。
即便技術(shù)不斷進步，安全永遠是風(fēng)電行業(yè)的生命線。風(fēng)電是各國競相發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)，風(fēng)電設(shè)備造價昂貴，一次事故帶來的不僅是直接財產(chǎn)損失，還會對我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的聲譽造成難以挽回的影響。近年來，海上風(fēng)電不斷向深遠海推進，風(fēng)機大型化快速提升，一些機型來不及進行長周期實地驗證就要推向市場，加之當(dāng)前行業(yè)低價惡性競爭風(fēng)靡，風(fēng)電機組的安全性持續(xù)引發(fā)業(yè)內(nèi)擔(dān)憂。
面對風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的新形勢，如何進一步提升風(fēng)電機組的安全性和抗臺風(fēng)能力，如何更好地適應(yīng)極端海況，甚至如何充分利用臺風(fēng)天氣提高風(fēng)電場發(fā)電量，將是風(fēng)電行業(yè)需要持續(xù)攻克的課題。（本文來源：經(jīng)濟日報 作者：王軼辰）
手機看中經(jīng)
經(jīng)濟日報微信
中經(jīng)網(wǎng)微信
