當(dāng)風(fēng)機能上天入海

　　對資源豐富的風(fēng)能善加利用即可解決電力供應(yīng)問題，但是現(xiàn)在風(fēng)力發(fā)電成本高讓風(fēng)電成為電力行業(yè)的配角。歸根結(jié)底，技術(shù)才是解決成本問題的關(guān)鍵利器?！★L(fēng)力發(fā)電機按結(jié)構(gòu)分，可分為兩類：水平軸式與垂直軸式。

　　風(fēng)輪軸線的安裝位置與水平夾角不大于15度的風(fēng)力機叫作水平軸風(fēng)力機。其葉片翼形通常使用飛機翼形，它以類似螺旋槳式的葉片繞水平軸旋轉(zhuǎn)。這類風(fēng)機的優(yōu)點是它的風(fēng)能利用系數(shù)較高。水平軸風(fēng)電機是現(xiàn)在應(yīng)用較廣泛的，它的形象：三張葉片支撐在一根高高的柱子上，幾乎是所有人心中風(fēng)電機的樣子。現(xiàn)在世界最大的水平軸風(fēng)機功率可達(dá)到6兆瓦，絕大多數(shù)電場安裝的都是水平軸風(fēng)機。

　　風(fēng)輪軸線的安裝位置與水平垂直的風(fēng)力機叫作垂直軸風(fēng)力機。其葉片繞垂直軸旋轉(zhuǎn)。它的優(yōu)點：風(fēng)輪可吸收來自任意方向的風(fēng)能，而不需要跟蹤風(fēng)向的迎風(fēng)機構(gòu)。最早的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機是一種圓弧形雙葉片的結(jié)構(gòu)（Φ型），由于其受風(fēng)面積小，相應(yīng)的啟動風(fēng)速較高，一直未得到大力發(fā)展。

　　2000年后，很多國家都開始研制H型垂直軸風(fēng)電機，美國、英國、德國、奧地利、韓國等國家都已生產(chǎn)出樣機，功率都在10KW以內(nèi)。由于H型垂直軸風(fēng)電機設(shè)計結(jié)構(gòu)采用了特殊空氣洞力學(xué)原理、三角形向量法的連接方式以及直驅(qū)式結(jié)構(gòu)的原理，使得風(fēng)輪的受力主要集中于輪轂上，因此抗風(fēng)能力較強。H型垂直軸風(fēng)機運轉(zhuǎn)時無噪音以及電磁干擾小等特點使它成為各國研究的熱點。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，在風(fēng)能資源不良地區(qū)安裝H型垂直軸風(fēng)機可以解決局部供電需求。

　　考慮到空中風(fēng)速比陸上高25%，前沿實驗室在研究漂浮式風(fēng)機。這種風(fēng)機像放風(fēng)箏一樣浮在半空中，它的特點是對環(huán)境影響更小并且非常靈活。它的問題是，用來固定地面的長繩索有礙觀瞻，也可能影響航空秩序。渥太華的Magenn Power公司已經(jīng)在進(jìn)行第一臺漂浮式風(fēng)機的實驗了。

　　現(xiàn)在建立海上風(fēng)電場，需要把塔架深埋入海底，不僅耗時耗力，而且不易維修。挪威StatoilHydro公司計劃建設(shè)世界第一臺深水浮動風(fēng)電機。這種風(fēng)機利用電纜連接海底，深達(dá)170米，建成后可為1000家用戶提供電力。

　　無論陸上或海上風(fēng)電，發(fā)展方向都是功率更高，對環(huán)境影響更小，更結(jié)實耐用。

　　被電網(wǎng)排斥的未來電力巨人

　　風(fēng)速不穩(wěn)定，產(chǎn)生的能量大小不穩(wěn)定；利用受地理位置限制嚴(yán)重；轉(zhuǎn)換效率低等原因使風(fēng)能利用在技術(shù)上有頗多障礙。

　　這些障礙中，負(fù)荷不穩(wěn)定已經(jīng)成為制約風(fēng)電并網(wǎng)的因素，更導(dǎo)致不少建成的風(fēng)電場無法并網(wǎng)。怎樣把用電低谷的電量儲存起來在高峰時期用是必須解決的問題。能源互補發(fā)電系統(tǒng)是目前應(yīng)用較多的解決電網(wǎng)負(fù)荷峰谷峰底的差異的辦法。但是，想要直接并且更高效地利用風(fēng)能，需要經(jīng)濟(jì)實用的風(fēng)能儲能系統(tǒng)。通過合理的設(shè)計與調(diào)度，風(fēng)能儲能系統(tǒng)能夠給風(fēng)電場的穩(wěn)定運行以及提高整個系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性提供保障，從另一方面也更能促進(jìn)風(fēng)電的大規(guī)模開發(fā)，進(jìn)一步降低成本。

　　近年來，雖然風(fēng)電在中國增長迅速，但是其地位還遠(yuǎn)沒有改變。用可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會副會長施鵬飛的話說，只是個“點綴”，即使到2020年風(fēng)電裝機容量達(dá)到1億千瓦，也只占總裝機量的3%。目前制約中國風(fēng)電發(fā)展的一個主要原因是，風(fēng)電并網(wǎng)困難的問題不是短期可以解決的，需要系統(tǒng)性的規(guī)劃。