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

幾十年前，風力發(fā)電機的體型變化緩慢，但現(xiàn)在不同了。有的風力發(fā)電機，上半年剛剛打破世界最大紀錄，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力發(fā)電機制造技術，本文從小到大，介紹風力發(fā)電機中的四款巨無霸。

從15兆瓦開始

在風力行業(yè)，維斯塔斯是一家丹麥風力發(fā)電機設計和制造商。

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

V236單支葉片直徑115.5 米，葉輪直徑高達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。

葉輪的掃風面積高達43742平方米，相當于6.1個標準足球場面積。

V236的掃風面積相當于6.1個這樣的足球場（圖庫版權圖片，轉載使用可能引發(fā)版權糾紛）

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

突破16兆瓦

2022年11月，由三峽集團與金風科技合作研發(fā)，擁有完全自主知識產(chǎn)權的GWH252海上風電機組成功下線。

GWH252功率為16兆瓦，比V236還要大1兆瓦，是當時全球葉輪直徑最大、單機容量最大、單位兆瓦重量最輕的風電機組。

GWH252單支葉片直徑123米，葉輪直徑252米，相當于6架C919客機首尾相連起來的長度。

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

GWH252掃風面積為5萬平方米，相當于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。

國內一般家庭一年使用電量為2400度左右，這就是說，16兆瓦風機在滿發(fā)狀態(tài)下，一個小時的發(fā)電量相當于一個普通家庭6年多的耗電量。

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

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

快進到18兆瓦

世界最大風力發(fā)電機這個紀錄，GWH252僅僅保持了一些時日，之后，也就是2022年底，國內又傳來新的紀錄。

風力發(fā)電機

中國海裝對外表示，其研制的“H260”海上風電機組在山東省東營經(jīng)濟開發(fā)區(qū)海上風電產(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年初單機功率、葉輪直徑世界最大的保持者。

H260超大型海上風力發(fā)電機，葉輪掃風面積約5.3萬平方米，相當于7.4個標準足球場的面積。

在滿發(fā)風速下，每轉動一圈可發(fā)44.8度電，單臺機組每年可輸出超過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力發(fā)電機沒有多少天，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電機組——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280米，最大掃風面積66052平方米，相當于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力發(fā)電機是哪個？

答案只能是三峽集團與金風科技合作研發(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力發(fā)電機是哪個？

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力發(fā)電機，也可能不是。因為還存在一種可能，就是當它在未來下線前，其他更大功率，更大尺寸的風力發(fā)電機會提前下線。

未來還會更大嗎

超大型風力發(fā)電機一般都是安裝在近海，屬于海上風電。

相對于陸上風電，海上風電有很多優(yōu)勢，比如風力資源豐富、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。

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

2019年，國際能源署發(fā)布《2019年海上風電展望》報告，在報告中，他們提到，隨著技術改進，2030年可能會看到更大的風力發(fā)電機，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15兆瓦風機出現(xiàn)了。

2022年和2023年，16兆瓦和18兆瓦的風機也出現(xiàn)了。

也就是說，超大功率的風機，它們的出現(xiàn)遠遠早于國際能源署的預測。

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

作者：寒木釣萌 科普作家、科技部“全國優(yōu)秀科普作品獎”獲得者

審核：李瑞霞 國家地熱中心中石化新星（北京）新能源研究院副院長、研究員

出品：科普中國

監(jiān)制：中國科學技術出版有限公司、中科數(shù)創(chuàng)（北京）數(shù)字傳媒有限公司

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