50米長(zhǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片實(shí)際上有10噸。外面看起來很慢，但內(nèi)部高速旋轉(zhuǎn)，每分鐘高達(dá)1500轉(zhuǎn)。風(fēng)大不是一件好事，風(fēng)力發(fā)電機(jī)應(yīng)該停止保護(hù)，發(fā)電量與葉片的速度無關(guān)。為什么對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)大停止，發(fā)電量與速度無關(guān)？

如果葉片轉(zhuǎn)速過快，相應(yīng)的保護(hù)機(jī)制失效，發(fā)電機(jī)就會(huì)像圖中一樣高溫著火，散發(fā)出滾滾的煙霧。巨大的葉片將煙霧變成螺旋狀，這是非常危險(xiǎn)的。最后，整個(gè)發(fā)電機(jī)組分崩離析。

全球可用風(fēng)能為2×10^7MW是可開發(fā)水能的10倍。我們經(jīng)常看到風(fēng)力發(fā)電機(jī)在海上、陸地和山上慢慢旋轉(zhuǎn)，每分鐘大約19-30轉(zhuǎn)。你有問題嗎，你能這么慢地發(fā)電嗎？我們通常看到水力發(fā)電機(jī)或汽油發(fā)電機(jī)的速度非常快，事實(shí)上，我們看到的只是外觀。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)非常巨大，如丹麥V164風(fēng)力發(fā)電機(jī)，高達(dá)220米，每片葉片長(zhǎng)80米。世界上最強(qiáng)大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)每天能發(fā)電26萬度，為100戶人家提供30天的電力供應(yīng)。

一般來說，風(fēng)力發(fā)電機(jī)越大，葉片越重，速度越慢，葉片就像飛機(jī)的機(jī)翼。例如，1.5兆瓦風(fēng)扇的葉片重6噸，每分鐘18圈。一般在600千瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)上，葉片長(zhǎng)20米。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的低速軸將葉片和齒輪箱連接在一起，葉片轉(zhuǎn)動(dòng)非常慢，通常為每分鐘19-30轉(zhuǎn)。低速軸的中間是液壓系統(tǒng)的導(dǎo)管，以刺激空氣動(dòng)力閘門。

齒輪箱就像汽車的變速箱，連接低速軸旋轉(zhuǎn)，然后驅(qū)動(dòng)高速軸，可以將高速軸的轉(zhuǎn)速提高50倍，一般每分鐘1500轉(zhuǎn)。原理很簡(jiǎn)單，就是大齒輪旋轉(zhuǎn)1圈，小齒輪旋轉(zhuǎn)50圈。所以表面看風(fēng)力發(fā)電機(jī)，慢慢旋轉(zhuǎn)，其實(shí)內(nèi)部旋轉(zhuǎn)很快。

當(dāng)風(fēng)速超過風(fēng)力發(fā)電機(jī)規(guī)定的最大速度時(shí)，停止工作，鎖定葉片，停止旋轉(zhuǎn)。如果速度太快，離心率就會(huì)增加，慣性會(huì)破壞風(fēng)扇的平衡，葉片就會(huì)斷裂。不同功率和品牌的風(fēng)力發(fā)電機(jī)都有最大的速度。當(dāng)強(qiáng)風(fēng)來襲時(shí)，它會(huì)停止旋轉(zhuǎn)，減少慣性造成的損壞和磨損。

如果臺(tái)風(fēng)來襲，中央控制器將停止所有風(fēng)扇，葉片將對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向，葉片將槳轉(zhuǎn)向槳的角度，因?yàn)檩S向扭矩和軸向推力最小。傳動(dòng)鏈中的機(jī)械制動(dòng)盤鎖定這是第二個(gè)保險(xiǎn)。其他人只能聽天由命，因?yàn)轱L(fēng)太大了。

風(fēng)機(jī)的發(fā)電功率不僅與轉(zhuǎn)速有關(guān)，還與扭矩有關(guān)，功率=扭矩×轉(zhuǎn)速×K，當(dāng)轉(zhuǎn)速較小時(shí)，也可以通過增加扭矩來增加發(fā)電量。因此，為了延長(zhǎng)風(fēng)扇的使用壽命，葉片的轉(zhuǎn)速不會(huì)太快，因?yàn)楦邚?qiáng)度離心運(yùn)動(dòng)會(huì)損害葉片的使用壽命。

所以風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)越快，發(fā)電效率就越高，但有一個(gè)上限，達(dá)到上限后，無論發(fā)電效率有多快。當(dāng)輸出功率接近風(fēng)的動(dòng)能時(shí)，風(fēng)扇的速度不一定與額定功率有關(guān)，所以在某種程度上，發(fā)電量與葉片的速度無關(guān)。轉(zhuǎn)速越快，發(fā)電就越多。