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功率系数

From Windpower Guided Tour

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功率系数

功率系数告诉你,风机将风能转换成电能的效率有多高。

File:cp.gif

很简单,我们就用电能输出除以风能输入,以便从技术上测量风机有多高的效率。换句话说,我们用功率曲线除以转轮的面积就得到了每平方米的功率输出。对于每一风速我们将其结果(电功率)除以每平方米风功率,从而得到风机效率。

该图表示了典型丹麦风机的功率系数曲线。尽管这些风机的平均效率约20%以上,效率却随风速有很大的变化。(如果曲线上有小的扭结,通常是由于测量误差造成的)。

如你所知,当风速约9 m/s左右时,风机的机械效率是高的(在这个案例是44%)。这是设计风机的工程师深思熟虑的选择。在低风速时效率不是很重要的,因为反正收获不到很多的能量。在高风速时风机必须消耗掉超出发电机设计所承受的多余能量。因此,效率要在有最多风能利用的区域加强管理。

更高的技术效率不是必要的推进方式

要风机有更高的技术效率不是它自身的目标。实际关心的是,在随后的20年运行中从风中取得的千瓦小时的成本。因为燃料是不花钱的,没必要节省。因此,最佳的风机没有必要让它每年有最高的能量输出。

另一方面,每平方米转轮面积要花钱的,当然有必要收获尽可能多的能量,以便你能保持千瓦小时成本下降。以后在风机最佳化这一节中,我们再回到这一话题。

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