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風(fēng)電制氫
風(fēng)電制氫三: 風(fēng)電制氫與風(fēng)電上網(wǎng)的風(fēng)能利用效率比較
來源:
發(fā)布時(shí)間:2017-02-17

這里說的“效率”是指風(fēng)力發(fā)電機(jī)從可利用風(fēng)能范圍(風(fēng)速范圍3-20米/秒)內(nèi)獲得實(shí)際能量的效率,僅從技術(shù)層面進(jìn)行粗淺的的分析、比較。

這是本人的一孔之見、掛一漏萬,僅代表個(gè)人的觀點(diǎn),希望能夠在“風(fēng)能利用”這個(gè)大題目中,提供一種新思路或者說“別的方法”,供有關(guān)方面做一個(gè)無足輕重的參考,僅此而已。

近期看到很多已經(jīng)建成的風(fēng)電場(chǎng),因?yàn)?/span>“上網(wǎng)難”的問題,引起了廣泛的關(guān)注(中國風(fēng)電網(wǎng)風(fēng)電論壇﹡風(fēng)電大家談欄目從今年2月起直到現(xiàn)在,在論壇中可以看到很多“關(guān)于風(fēng)電場(chǎng)的“上網(wǎng)難”的議論,褒貶不一的意見、內(nèi)容多多,不妨一看,就能夠有個(gè)大致的了解了)

根據(jù)上述的情況,今年3月1日本人寫了《風(fēng)電制氫----率先創(chuàng)新氫能源時(shí)代》發(fā)表在《中國氫能源網(wǎng)》的“新能源視角”欄目;6月9日又寫出《關(guān)于酒泉風(fēng)電場(chǎng)電力制氫可行性的探討》還是發(fā)表在上述網(wǎng)站,希望為解決“上網(wǎng)難”的問題“建言獻(xiàn)策、另辟蹊徑”有興趣者不妨看看,不足之處歡迎斧正。

1、風(fēng)電上網(wǎng)方式在風(fēng)能利用方面的效率分析:

首先我們知道,一般的可以被安全、正常利用的風(fēng)能,其風(fēng)速范圍是3-20m/s(單位為米/秒,下同),這個(gè)范圍的風(fēng)速我們稱呼為“有效風(fēng)速或者叫可利用風(fēng)速”,小于或者大于這個(gè)風(fēng)速范圍都是不可以利用的(詳細(xì)的介紹請(qǐng)看附后的小資料)。

根據(jù)中國船級(jí)社于2008年6月1日頒布生效的《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組規(guī)范》中的并網(wǎng)要求和裝置有以下的規(guī)定,最關(guān)鍵的部分摘錄如下:

2.2.5 電網(wǎng)條件

2.2.5.1 以下列出設(shè)計(jì)中要考慮的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出端正常條件。當(dāng)相關(guān)參數(shù)在下述范圍內(nèi)時(shí),

應(yīng)采用正常電網(wǎng)條件:

——電壓:額定值±10%;

——頻率:額定值±2%;

——三相電壓不穩(wěn)定度:電壓的負(fù)序分量與正序分量的比值不超過2%;

——自動(dòng)并網(wǎng)的時(shí)間間隔:應(yīng)考慮第一次合閘后的重合時(shí)間間隔為0.1s~5s 和第二次合閘后的重

合時(shí)間間隔為10s~90s。

——斷電:假定一年內(nèi)電網(wǎng)斷電20 次,斷電持續(xù)時(shí)間不超過6h①可認(rèn)為是正常工況。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)的最長(zhǎng)斷電持續(xù)時(shí)間為1 周。

8.9.1.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)時(shí)應(yīng)滿足以下兩個(gè)基本要求:

1) 投入瞬間發(fā)電機(jī)的沖擊電流和沖擊力矩不超過允許值;

2) 被投入的風(fēng)力發(fā)電機(jī)能夠安全可靠地并入電網(wǎng)。

8.9.1.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)操作可以是手動(dòng)的,也可以是自動(dòng)的。有時(shí)也可采用介乎上述兩者之間的半自動(dòng)并網(wǎng)操作,即一部分操作由運(yùn)行人員手動(dòng)完成,另一部分操作由裝置自動(dòng)完成。

謝天謝地,還好沒有明確規(guī)定要求上網(wǎng)電能的頻率(每秒50周波)和波形(標(biāo)準(zhǔn)正弦波)以及有功功率和無功功率的比例要求,總算給風(fēng)電上網(wǎng)留了一條“相當(dāng)狹窄的并網(wǎng)之路”。

為什么說是“相當(dāng)狹窄的”呢?這是因?yàn)檫@類大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的額定功率的設(shè)計(jì)風(fēng)速都在12m/s左右,低于這個(gè)風(fēng)速就達(dá)不到《規(guī)范》所要求的規(guī)定,并網(wǎng)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生超過規(guī)定的沖擊電流,這是電網(wǎng)不能夠承受的,也是不符合《規(guī)范》的。

1.1:拿1000千瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)來說,額定電流是2000安培左右(指380伏特電壓的發(fā)電機(jī),如果是760伏特電壓的機(jī)組電流就小一倍也將是1000安培),如果在額定風(fēng)速并網(wǎng)時(shí)只要將發(fā)電機(jī)電壓調(diào)整到與電網(wǎng)一致(誤差不超過10%),頻率誤差不小于2%,這時(shí)沖擊電流很?。ù蟾旁趲资綆装侔才啵ú捎谩白酝凇辈⒕W(wǎng)方式)。

如果風(fēng)速偏小,達(dá)不到12m/s時(shí),發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的電壓差大時(shí),比如只有電網(wǎng)額定電壓的70%時(shí),將產(chǎn)生幾千安培的沖擊電流,實(shí)際風(fēng)速離額定風(fēng)速(并網(wǎng)風(fēng)速)差別越大,則沖擊電流越大,有時(shí)達(dá)到上萬安培的巨大電流沖擊也是有的,所以要求風(fēng)速最低也不能低于10m/s,也就是說在這個(gè)風(fēng)速以下的風(fēng)能是沒有辦法利用的。

有人說現(xiàn)在有性能很好的“專用風(fēng)電并網(wǎng)變流器”,可以減少巨大的沖擊電流,確實(shí)不錯(cuò),可以實(shí)現(xiàn)“柔性并網(wǎng)、沖擊電流很小”,但是因?yàn)樵诘陀?0m/s風(fēng)速時(shí),發(fā)電機(jī)達(dá)不到額定的轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)速是決定有功功率和電能頻率的最重要條件),這時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)就會(huì)從電網(wǎng)中吸收大量的無功功率,這時(shí)不但不產(chǎn)生輸入電網(wǎng)的電能,相反還要從電網(wǎng)吸收大量的電流以補(bǔ)償風(fēng)力發(fā)電機(jī)的建立磁場(chǎng)的需要,雖然看起來是并入電網(wǎng)了,但是沒有有效的有功功率輸入電網(wǎng),僅僅是提供了一些無功功率,相當(dāng)于在電網(wǎng)中并聯(lián)了一個(gè)特大號(hào)的“電容器”,這是交流電發(fā)電機(jī)直接并網(wǎng)時(shí)因?yàn)檗D(zhuǎn)速不夠僅提供無功功率的情況,當(dāng)然電網(wǎng)也是允許,但是僅提供無功功率時(shí),收入要打折扣的,因?yàn)殡娋W(wǎng)是按無功功率付費(fèi)的,當(dāng)然是很少了。

如果通過“變流器”的強(qiáng)制調(diào)整,將電壓調(diào)整到與電網(wǎng)一致,這時(shí)就會(huì)進(jìn)一步的降低發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,發(fā)電機(jī)處在“電壓高而轉(zhuǎn)速低的狀態(tài)”,輸入到電網(wǎng)的有功功率功率會(huì)很小很小甚至是零或者是負(fù)值,僅僅是向電網(wǎng)輸入無功功率,這當(dāng)然是必要的,但是電網(wǎng)最終付費(fèi)將很少,因?yàn)闊o功功率只是建立了規(guī)定的電壓,而電網(wǎng)的實(shí)際收益是從用戶那里收入有功功率電費(fèi)(用戶的電度表是有功電度表,只為有功功率電能買單)。

還有一種方式是利用“整流-逆變”方式,通過將風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電整流為直流電,然后利用大功率、高電壓的電子元件將直流電處理為“正弦波交流電”再與電網(wǎng)并網(wǎng)。

電子方式處理的電能波形是一種“模擬正弦波”究竟不是“標(biāo)準(zhǔn)”的正弦波,含有多次諧波,在波形的邊緣有尖刺,對(duì)電網(wǎng)是有影響的,尤其對(duì)高精密的高要求電源的用戶影響更大,電網(wǎng)的諧波污染就是指這種情況)。

這種方式雖然可以展寬有效風(fēng)速的利用范圍,但是這樣一來,在每個(gè)環(huán)節(jié)(整流、逆變環(huán)節(jié))都要產(chǎn)生不小的電能損耗(主要是元件的發(fā)熱損耗),整流器不能夠100%的將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姡?0-15%的損耗,直流電通過大功率電子逆變器變成“正弦波交流電”損耗更大,一般超過20%,再加上線路中的電損(電阻、電容、電感損耗稱為電損),最后最終能夠真正的進(jìn)入電網(wǎng)的有效電能,是發(fā)電機(jī)初始發(fā)出電能的基礎(chǔ)上大打折扣的實(shí)際電量(發(fā)電機(jī)發(fā)出100千瓦電能,最終輸入的電網(wǎng)時(shí)有效電能不足一半)能夠達(dá)到50%利用率就是很好的情況了。

更何況在整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中增加的這個(gè)大功率、高電壓的電子調(diào)節(jié)系統(tǒng)(需要處理大于1000千瓦電功率的電子器件),將使機(jī)組的造價(jià)大幅度上升,故障點(diǎn)增多幾十倍,這些大功率電子器件又特別“嬌氣”,特別容易損壞,損壞后的維修、更換成本更是大的驚人,也許風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后獲得的那些收入,在支付了這些昂貴的設(shè)備維修費(fèi)后將會(huì)所剩無幾。

1.2:再來說說超過20m/s風(fēng)速時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的情況,我們知道“風(fēng)能中所含的能量是與風(fēng)速的3次方成正比的關(guān)系”,通俗是講就是“風(fēng)速增大一倍,風(fēng)力增大八倍”,在額定風(fēng)速,比如是12m/s時(shí)這臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以發(fā)電1000千瓦(1兆瓦),那么在24m/s時(shí)(假設(shè)風(fēng)速增大一倍)就會(huì)達(dá)到8兆瓦(8000千瓦),這絕對(duì)的超過了這臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的承載能力,所以在超過20m/s(甚至在低于20m/s時(shí))就必須進(jìn)行多種方式的“功率減載或者卸載”,以保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)不致?lián)p壞,正因?yàn)椤帮L(fēng)速與風(fēng)能是3次方的關(guān)系”所以“減載或者卸載”必須在極短的時(shí)間內(nèi)完成(理想保護(hù)速度應(yīng)該在3-5秒鐘內(nèi))。

縱觀現(xiàn)在的大型并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組槳葉結(jié)構(gòu)形式,無非是兩種即“定槳距”和“變槳距”結(jié)構(gòu)。

定槳距結(jié)構(gòu)其葉片是固定安裝在風(fēng)輪轂上的,葉片不能按葉片在中軸線轉(zhuǎn)動(dòng)(葉片尖端到葉片根部的中軸線)一般采用偏頭(又叫偏航)卸載失速卸載并配合剎車裝置、葉片端部減速傘裝置進(jìn)行快速減載或者卸載。

比如依靠葉片尖端的減速傘剎車卸載時(shí),該減速傘不會(huì)自動(dòng)復(fù)位,必須停機(jī)進(jìn)行人工裝填復(fù)位,那么在正常發(fā)電時(shí)突然有一股超速的渦流出現(xiàn)(風(fēng)的渦流、切變、漩渦是經(jīng)常隨機(jī)發(fā)生的),致使減速傘打開了,但當(dāng)這股超速渦流很快過去后,這時(shí)這臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)因?yàn)闇p速傘甩出,就處在停機(jī)狀態(tài),不再發(fā)電了,而在12m/s的額定風(fēng)速時(shí)管理維修人員又不能上去進(jìn)行減速傘的復(fù)位,只有等待風(fēng)速減小或者是停風(fēng)后再去復(fù)位,當(dāng)然了這段時(shí)間只能眼看著這么好的風(fēng)速不能夠利用而白白流失,結(jié)果是風(fēng)能利用效率大減。

但是定槳距的形式有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,尤其是有風(fēng)輪轂部分強(qiáng)度大的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)成本相對(duì)較低,制造也相對(duì)容易,有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。

1.3:動(dòng)槳距結(jié)構(gòu)有大幅度提高風(fēng)能利用效率的特點(diǎn),因?yàn)槿~片可以沿中軸線轉(zhuǎn)動(dòng),可以根據(jù)不同的風(fēng)況風(fēng)速使葉片的“攻角”調(diào)整到最佳的角度,所以比定槳距結(jié)構(gòu)提高了效率,除有剎車裝置和偏頭裝置外主要是采用“及時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的攻角”(又叫“反槳”)進(jìn)行卸載,所以叫“動(dòng)槳距”,但是這樣就使風(fēng)輪轂部分結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜,因?yàn)槿~片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)需要做到3個(gè)葉片同步轉(zhuǎn)動(dòng),不能有誤差,如果誤差大會(huì)使風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生劇烈的震動(dòng),會(huì)在短時(shí)間內(nèi)損壞,同時(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、風(fēng)輪轂部件處的結(jié)構(gòu)載荷極大容易壞、壽命短,制造困難,成本不低。

所以動(dòng)槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī),除葉片反槳卸載方式外還有偏頭卸載和剎車裝置,并且在超過額定風(fēng)速的短時(shí)間內(nèi)就要快速卸載,不敢超過額定風(fēng)速太遠(yuǎn),額定風(fēng)速為13-14m/s時(shí)就要快速卸載了,效率隨之降低。

綜上所述,在3-20m/s的有效風(fēng)速范圍內(nèi),“上網(wǎng)風(fēng)電”不可能將這個(gè)范圍有效風(fēng)速全部利用,只能夠利用這個(gè)范圍的一小部分,一般是在8-14m/s風(fēng)速范圍之間,大概占3-20m/s有效風(fēng)速總量的40%左右

所以通過上述的分析,“上網(wǎng)的風(fēng)電”在整個(gè)3-20m/s的有效風(fēng)速范圍里面只能夠利用其中的40%左右甚至更低。

這也是為什么大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成本如此的巨大,結(jié)構(gòu)是如此的復(fù)雜,工作方式是如此的“嬌氣”,再加上對(duì)有效風(fēng)速的利用率低,所以造成每度電的成本很高(實(shí)際達(dá)0.8-1.5元人民幣)很缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。

也許有人認(rèn)為我是“信口雌黃、胡說八道”那么請(qǐng)查一查風(fēng)能利用方面的資料,如風(fēng)速表和風(fēng)能利用公式,更可以實(shí)際的了解一下現(xiàn)在已經(jīng)“并上網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)”實(shí)際上究竟獲得了多少利潤(rùn)?(應(yīng)該是除去維修費(fèi)后的純利潤(rùn))就知道“此言不虛”。

2、風(fēng)電制氫的特點(diǎn)和風(fēng)能利用效率分析

再讓我們來看看“風(fēng)電制氫”的風(fēng)力發(fā)電機(jī)在工作時(shí)的狀態(tài),在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出端,通過整流器將風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電整流成直流電,然后與電解制氫裝置連接。

當(dāng)風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)后發(fā)電機(jī)就會(huì)產(chǎn)生電能,當(dāng)然在3m/s時(shí)產(chǎn)生的電能量很小,但是電解制氫裝置已經(jīng)可以利用這樣少量的電能進(jìn)行工作了,表現(xiàn)為產(chǎn)生的氫氣(含氧氣)數(shù)量很小,但是,還是在連續(xù)不斷的產(chǎn)生,無論多小都是有產(chǎn)出的,只要風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)就行,所以還可以利用一部分小于3m/s的風(fēng)速。

隨著風(fēng)速的增大,產(chǎn)生的制氫數(shù)量跟著增大(是按3次方的速度增加的,達(dá)到額定風(fēng)速時(shí)就產(chǎn)生出額定產(chǎn)量的氫氣、氧氣數(shù)量,大于額定風(fēng)速時(shí)可以繼續(xù)工作一段比如:風(fēng)速達(dá)到了21m/s時(shí)功率會(huì)達(dá)到1300-1500千瓦,我們只要預(yù)先多加上幾組制氫裝置就可以充分的利用這部分風(fēng)能,當(dāng)然要根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片、主軸承、發(fā)電機(jī)等部位的最大承載情況決定,加上多少組,這也就是擴(kuò)展了有效風(fēng)能風(fēng)速利用范圍,在超過機(jī)組的“極限載荷”前利用偏頭方式配合剎車方式進(jìn)行卸載。

正是因?yàn)橹茪溲b置永遠(yuǎn)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接在一起,這個(gè)“耗能特大的柔性剎車系統(tǒng)”會(huì)給超過20m/s風(fēng)速時(shí)產(chǎn)生的巨大力量提供一個(gè)“能量宣泄”地方,保證制氫的風(fēng)力發(fā)電機(jī)絕對(duì)不會(huì)“飛車”,而“飛車情況的發(fā)生”是上網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)最為恐怖的情況,因?yàn)榫薮蟮牧α繜o法“及時(shí)”消耗掉,只能推動(dòng)風(fēng)車(葉片、發(fā)電機(jī)、變速器)超速無控制的轉(zhuǎn)動(dòng),幾秒鐘內(nèi)會(huì)造成機(jī)組嚴(yán)重?fù)p壞。

實(shí)際上,這時(shí)的電解制氫裝置也可以理解為這臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的一個(gè)“大型的、可隨時(shí)能夠調(diào)整的耗電制動(dòng)器”(以消耗電能產(chǎn)生電磁反向力矩的方式一般稱為“耗能制動(dòng)”)。

耗能制動(dòng)方式最大的特點(diǎn)是,與需要制動(dòng)的裝置沒有直接的機(jī)械連接(又叫剛性連接),是通過“電磁力”進(jìn)行制動(dòng)的,也就是利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的發(fā)電機(jī)的反向磁場(chǎng)進(jìn)行制動(dòng)的,也是一種特別理想的“柔性”制動(dòng)方式,不會(huì)對(duì)動(dòng)力機(jī)械產(chǎn)生破壞性的后果,還可以“自動(dòng)”的根據(jù)風(fēng)速的大小進(jìn)行自動(dòng)的隨機(jī)調(diào)整。

所以利用這種風(fēng)電與制氫裝置連接成一體化的機(jī)構(gòu),不妨叫做“風(fēng)力制氫機(jī)”,更可以將制氫裝置安排成多個(gè)單元組,有正常工作的、有維修的、有在大風(fēng)或者強(qiáng)風(fēng)時(shí)并聯(lián)工作的,根據(jù)風(fēng)力的大小,總處在高效利用風(fēng)能的狀態(tài),達(dá)到最高效率的利用風(fēng)能。

根據(jù)風(fēng)速與風(fēng)力的3次方的關(guān)系,可以配合幾組制氫裝置,根據(jù)風(fēng)速的變化,投入和退出幾組制氫裝置,可以達(dá)到與風(fēng)況最佳配合的狀態(tài),這樣就可以將有效風(fēng)速范圍進(jìn)行全部的利用(甚至再擴(kuò)展部分風(fēng)速也是可以的),達(dá)到“理想的”風(fēng)能利用效果,即“利用了全部可以被利用的風(fēng)力”,在3-20m/s的風(fēng)速范圍內(nèi)做到100%的利用。

同時(shí)這種“制氫”的風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)單,不需要加裝電子變流系統(tǒng),也不需要葉尖減速傘方式,做成“定槳距”或者是“動(dòng)槳距”都可以,主要是采用“偏頭調(diào)速方式”,根據(jù)風(fēng)速的變化允許緩慢的偏頭卸載,即便是在超過20m/s風(fēng)速時(shí),仔細(xì)的調(diào)整偏頭迎風(fēng)角度,還能夠利用一部分超強(qiáng)的風(fēng)速繼續(xù)進(jìn)行“制氫”作業(yè)。

根據(jù)筆者的估計(jì)(因?yàn)闆]有人做過這樣的對(duì)比實(shí)驗(yàn),無法給出精確的參數(shù),僅憑經(jīng)驗(yàn)估計(jì)),這樣的結(jié)構(gòu)能夠降低2/3左右的風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造成本,同時(shí)強(qiáng)度可以增加最少一倍,也就是壽命延長(zhǎng)了一倍,這是與傳統(tǒng)方式的“上網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)”相比的。

以上的“風(fēng)電上網(wǎng)”方式與“風(fēng)電制氫”方式兩相比較,在風(fēng)能利用效率方面是一目了然的,風(fēng)電上網(wǎng)僅有40%的效率,而“風(fēng)電制氫”有100%的效率,優(yōu)劣立判。

正因?yàn)槭抢昧巳康挠行эL(fēng)能,將風(fēng)能產(chǎn)生的電力隨時(shí)的轉(zhuǎn)化為“可以儲(chǔ)存的”氫氣和氧氣,按標(biāo)準(zhǔn)的制氫耗電量反推計(jì)算,制氫風(fēng)電的成本只有“上網(wǎng)風(fēng)電”成本的1/10-1/5(見本人的文章《關(guān)于酒泉風(fēng)電場(chǎng)電力制氫可行性的探討》一文),筆者的計(jì)算是每度風(fēng)電成本是5.2分錢人民幣!

當(dāng)然這是以風(fēng)電制氫后的以“氫能源”形式儲(chǔ)存的價(jià)值反推計(jì)算的,也就是充分的、高效的利用全部的風(fēng)速范圍在3-20m/s的有效風(fēng)能,使“每一點(diǎn)”風(fēng)能都被利用,都被轉(zhuǎn)化為“隨時(shí)”可以使用的“氫能源”存在在那里,以氫能源的實(shí)體體現(xiàn)出這個(gè)“價(jià)值”。

如果不進(jìn)行這樣的儲(chǔ)存利用,而只做一般的常規(guī)的計(jì)算,如:按可以“上網(wǎng)”方式計(jì)算,那是不會(huì)有多少“價(jià)值”的,原因就是“上網(wǎng)風(fēng)電”利用率太低(≤40%),即便這樣低的利用率,也存在“上網(wǎng)難”的問題,最后實(shí)際的“扣除了無功功率效益;昂貴的電子系統(tǒng)的維修效益;夜間電網(wǎng)低谷效益;冬季無法進(jìn)網(wǎng)效益等一系列的”,沒有實(shí)際收益的“效益”后,所能夠獲得的實(shí)際的收益究竟多少?,大約只能夠按“這臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)功率”(銘牌功率)十幾分之一或者是幾十分之一的效益獲得來計(jì)算了,真是“慘不忍睹”。

而制氫的方式為什么能夠如此的有價(jià)值呢?正是因?yàn)橹茪滹L(fēng)電方式投入少(風(fēng)力發(fā)電機(jī)便宜),產(chǎn)出多(每一點(diǎn)風(fēng)電都被轉(zhuǎn)化為氫氣了),就按現(xiàn)在的常規(guī)技術(shù),5度電制作出1立方米氫氣,那也是每立方米氫氣只有0.3元人民幣5.2分錢×5≈30分錢人民幣),這樣廉價(jià)的氫氣,正是制氫方式的利用效率高所致,不信可以自己計(jì)算、分析。

再者通過風(fēng)電制氫的特別的利用方式可以大幅度的改變“上網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)”的目前呈現(xiàn)出的復(fù)雜的結(jié)構(gòu),因?yàn)椤爸茪滹L(fēng)電”的風(fēng)力發(fā)電機(jī),不需要考慮“并網(wǎng)條件、并網(wǎng)規(guī)定”中所要求的與電網(wǎng)“電壓相等、轉(zhuǎn)速相等、超速風(fēng)速時(shí)的快速卸載等”的苛刻條件。

只要有風(fēng)(指3-20m/s范圍的有效風(fēng)能)就能夠產(chǎn)生氫氣和氧氣,任何的風(fēng)況(指可利用有效風(fēng)速)下都可以利用調(diào)節(jié)“制氫裝置”的工作狀態(tài)和設(shè)備數(shù)量,使之符合最佳的風(fēng)能利用的“高效率點(diǎn)”,在這個(gè)點(diǎn)的附近工作,就能夠大幅度的降低風(fēng)能利用“總成本”,即便是“瞬間的超速風(fēng)速”,也因?yàn)榇嬖凇叭嵝詣x車”功能,對(duì)此瞬間的超速風(fēng)速“并不敏感”,完全有充裕的時(shí)間使風(fēng)力發(fā)電機(jī)“偏頭卸載”,而不像上網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的“保護(hù)卸載”。

“總成本”包括:風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制造成本、維修、管理成本;加工制造中的技術(shù)難度;系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化;強(qiáng)度的增加;壽命的延長(zhǎng)。

3、因?yàn)闅淠茉从猛镜膹V泛性,如:可以替代煤炭進(jìn)行常規(guī)的火力發(fā)電;可以替代汽油供汽車行駛;可以利用氫氣加入一氧化碳合成“天然氣”,而一氧化碳又是可以利用煤炭來產(chǎn)生,等等等等太多的利用方式或者說是“廣泛而巨大的市場(chǎng)需求”。

總之絕對(duì)不會(huì)發(fā)生供大于求的情況,廣泛而巨大的市場(chǎng)需求正是推動(dòng)“風(fēng)電制氫”方式的源源不斷發(fā)展壯大的“原動(dòng)力”,風(fēng)電制氫預(yù)期出現(xiàn)的“大量而廉價(jià)”的氫氣、氧氣將是支持“氫能源”時(shí)代的堅(jiān)實(shí)的能源基礎(chǔ)。

“風(fēng)電上網(wǎng)難”的關(guān)鍵時(shí)期,只要有人領(lǐng)先做出這個(gè)轉(zhuǎn)型,突破“一心只為上網(wǎng)”的思維模式,轉(zhuǎn)變到“風(fēng)電制氫”模式上來,即可穩(wěn)操“氫能源市場(chǎng)之牛耳”。

可以說氫能源的利用是遲早的事,而利用大規(guī)模的風(fēng)電進(jìn)行制氫,將會(huì)促使“氫能源時(shí)代”的早日來臨。

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