大型轴风机研制获重大突破

　　风力发电被称为清洁能源并能起到很好的环保作用，但随着越来越多大型风电厂的建立，一些由水平轴风电机所引发的环保问题开始凸显，如设计的缺陷导致在高速下旋转的叶片切割气流产生很大的气动噪音，很多鸟类在这样的高速叶片下也很难幸免。科技的发展和人类认识水平的不断提高，垂直轴风车以其在节能环保和性价比上的突出优势，得到越来越多机构和个人的重视并在积极的研发过程中取得了长足的发展。成熟的垂直轴风机基于其先进的设计方法，弥补了水平轴风电机的缺陷，以启动风速低、风能利用率高和无噪声等众多优点，具备了更加广阔的市场应用前景。

　　一、技术原理

　　该技术采用空气洞力学原理，针对垂直轴旋转的风洞模拟，叶片选用了飞机翼形形状，在风轮旋转时，它不会受到因变形而改变效率等；它用垂直直线4-5个叶片组成，由4角形或5角形形状的轮毂固定、连接叶片的连杆组成的风轮，由风轮带动稀土永磁发电机发电送往控制器进行控制，输配负载所用的电能。

　　二、功率特性

　　根据H型风力发电机的原理，风轮的转速上升速度提高较快（力矩上升速度快），它的发电功率上升速度也相应变快，发电曲线变得饱满。在同样功率下，垂直轴风力发电机的额定风速较现有水平轴风力发电机要小，并且它在低风速运转时发电量也较大。

　　背景资料：

　　垂直轴风机的研究开始于20世纪中期。美国曾对垂直轴风机开展了大量试验研究。目前日本、英国、加拿大等国家也在研制垂直轴风机，其中生产中小型垂直轴风机产品最多的国家是日本。但由于传统垂直轴风机自启动性能差、主轴易引起谐振、刹车制动难度大、效率低、并网困难等原因，未能大规模商业化生产。若能解决上述问题，垂直轴风机将成为大型风机技术发展的一个重要方向。

　　近年来，新兴市场的风电发展迅速。在国家政策支持和能源供应紧张的背景下，中国的风电特别是风电设备制造业也迅速崛起，已经成为全球风电最为活跃的场所。垂直轴风电的产品化和产业化尽管在国内还处于起步阶段，但是随着未来垂直轴风机的技术突破和大规模发展，将会成为大型风机技术发展的一个重要方向。