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目前,我国乃至世界的大功率风机多是水平轴的,与之相对的垂直轴风机,其主轴垂直于地面或风向。2001年,由某部队牵头,我国率先开始新型垂直轴风力发电机的研究,生产出了世界上首台MUCE新型垂直轴风力发电机。并在5年不到的时间里将功率从200W扩展至100kW。
世界上其他国家也都进行了新型垂直轴风力发电机的研制,日本在2002年初开始研究,2003年初产品投放市场,功率在0.5kW—30kW之间。美国、英国、德国、奥地利、韩国等国家也都已生产出样机,准备投入规模化生产,目前功率都在10kW以内。
垂直轴一般多见于小功率风机,兆瓦级的实属罕见。据悉,世界上还没有哪个国家的兆瓦级垂直轴风机运行超过几个月的。
华锐风电在选择风机技术路线时曾考察过垂直轴,最终放弃了。“垂直轴风机在小功率范围内问题不大,功率一旦增大,有两个问题很难解决。”华锐风电技术总监陈党慧对《中国能源报》记者说:“第一,效率低,水平轴风机可以调节叶片对准来风最大方位,而垂直轴的叶片各方向均受力,有的叶片有阻力、有的叶片风力小,效率损失不可避免;第二,大功率垂直轴风机转起来后,很难解决振动问题。”
此外,传统垂直轴风机自启动性能差、刹车制动难度大、并网困难等原因,一直未能大规模商业化生产。
许金泉却有不同的看法,他说:“与传统的水平轴风电系统相比,垂直轴风电系统的风场利用率更高,最多可比传统系统高5倍以上,垂直轴风电系统具有无噪音、无切出的优点,突破了传统系统‘风小时转,风大时停’的低效模式,同时避免了电流时断时续对电网的冲击。”
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