基于功率容量的风力机分类分析

另一种风力机分类标准是基于其装机容量。基于装机容量，风力机可以分为小型、中型与大型三类（见图2.10）。

小型风力机的输出功率小于20 kW。小型风力机可以用于民用住宅，为家庭提供电力供应，它们专门为低切入风速（一般为3～4 m/s）而设计的。它们还适用于远离电网难以输电的偏远地区。小型风力发电机可以为一个家庭负载提供独立的供电系统，而且它通常还会与电池相连，如图2.11所示。据预测，到2020年，小型风力机将会占到美国电力消耗3%的份额^[12]。

图2.10 不同直径风力机的输出功率

中型风力机的装机容量通常为20～300kW。它们通常用于为需要更多电力的远程负载或者商业楼宇提供电能。中型风力机的叶片直径通常为7～20m，而且其塔架不高于40m。它们几乎从来不会与电池系统相连接，而是通过DC-AC电力电子逆变器直接与负载连接。(www.xing528.com)

大型风力机组功率范围可达到MW级。这些风力机能够组合成复杂的系统，而且这类风力发电场通常由数台到上百台大型风力机组成。世界上最大的风力机之一位于德国的埃姆登（Emden）^[13]，它是由德国Enercon公司建造的一台海上风力机。大型风力机1kW装机功率的成本要明显低于1kW的小型风力机。目前，一个大型风力机的装机成本约为500美元/kW，而能源成本则为30～40美分/kWh，这要取决于发电场位置和风力机的大小。Enercon风力机输出功率为5MW，风轮叶片直径为126m，扫掠面积超过12000m^2[13]。

图2.11 一个典型的小型风力机连接方案