e座(六)垂直轴风力机应用及其发展前景
垂直轴风力发电机组的优点及其发展前景
垂直轴风力发电机组的优点及其发展前景发布时间：2023-02-01T06:12:45.886Z 来源：《城镇建设》2022年9月18期作者：邵昌盛[导读] 相对于垂直轴风电机组邵昌盛南方海洋科学与工程广东省实验室（湛江）摘要：相对于垂直轴风电机组，垂直轴风电机组在叶片设计方法、安全性、环境保护等方面有较大的优势；发电效率，经济效益，结构；在维修等领域，它的优势很大，影响垂直轴风电机组发展的主要原因有技术和经济两个方面，随着我国风电行业的不断发展，我国风电行业面临着巨大的发展机遇。
关键词：垂直轴风力发电机组；优点；影响因素；发展前景引言风车的转动轴线与地表或来向的风车叫做垂直轴风轮机。
其特点是：转动轴线与地表相垂直，且与风方向相平行。
我国风电厂采用的大型风电机组，主要是因为受某些技术和经济因素的影响。
在我国风能发展的背景下，垂直轴型风电场的研究与利用越来越受关注，已逐渐成为风能设备生产与应用的重要课题。
一、与水平轴风力发电机组相比，垂直轴风力发电机组具有系列优点（一）支撑叶片设计的方法相对科学当前，支持垂直轴风机的桨叶结构的研究多采用了叶素动力学模型，而 Glauert法和 Wilson法是其最常用的方法。
但是，叶素原理忽视了各个叶素之间的相互影响，采用有关原理来进行桨叶的设计时，忽视了对叶形的影响，从而使其不够精确；尽管该方法不会对风机的外形进行优化，但其对风机的风能利用率有很大的影响。
同时，由于各个叶片的相互干涉和整体的流动比较错综复杂，仅凭叶素分析法难以得到准确的计算。
由于计算流体力学（CFD）技术的迅速发展，现有 CFD技术已可以对具有较大形状的复杂流动进行数值仿真，包括：叶片的冲击和强度、气流分离、表面压力分布等；涡流的产生和传播、力的大小和力的改变，都能用电脑进行计算和图像的呈现。
采用 CFD法对垂直轴风电机组的叶片进行了计算，其计算结果与叶素原理相比具有很大的优越性，从 CFD工艺的实践来看，采用 Darrieus型 H型风车，其叶片各剖面均是一样的；该方法可以将其简单地压缩成一个平面的模型，从而大大减少了计算的网格量。
2024年垂直轴风力发电机市场调查报告
1.
垂直轴风力发电机是一种利用风能将其转换为电能的装置。相较于传统的水平轴风力发电机，垂直轴风力发电机具有更多的优势，例如易于维护、适用于多种风向、更小的外形尺寸等。本报告旨在对垂直轴风力发电机市场进行调查，分析市场规模、市场趋势以及关键厂商等方面的情况。
2.
根据市场调研机构的数据显示，垂直轴风力发电机市场在过去几年中呈现出稳定增长的态势。预计到2025年，全球垂直轴风力发电机市场规模将达到XX亿美元，复合年增长率将达到X％。这一增长主要受到对可再生能源的不断需求和对清洁能源的关注推动。
3.
3.1
各国政府对可再生能源的支持力度不断增加，通过出台各种政策鼓励相关产业的发展，垂直轴风力发电机作为其中重要的一部分，市场前景十分广阔。例如，一些国家对可再生能源发电给予补贴，并设立配额制度来推动其发展。这些政策的出台为垂直轴风力发电机市场提供了良好的发展环境。
3.2
垂直轴风力发电机的技术不断创新，主要体现在提高效率和减少成本方面。许多降低制造成本。这些技术创新不仅提高了产品的竞争力，也促进了市场的发展。
4.3
厂商C是新兴的垂直轴风力发电机制造商，其产品在性价比方面具有明显优势。该公司注重产品的研发和市场拓展，并在一些新兴市场上取得了良好的销售成绩。
5.
垂直轴风力发电机市场在可再生能源的推动下呈现出良好的发展态势。随着技术的不断创新和市场竞争的加剧，市场将迎来更多的机遇和挑战。关键厂商在市场中扮演着重要的角色，其技术创新和市场拓展将推动整个行业的发展。未来，垂直轴风力发电机市场将继续保持稳定增长，并为减少碳排放和保护环境做出重要贡献。
4.1
厂商A作为市场上领先的垂直轴风力发电机制造商之一，具有先进的技术和丰富的经验。该公司的产品以其高效率和可靠性而闻名，得到了广泛的市场认可。
2024年垂直轴风力发电机市场分析现状
2024年垂直轴风力发电机市场分析现状引言垂直轴风力发电机作为一种新型的可再生能源发电设备，近年来在市场上得到了越来越多的关注。
本文将对垂直轴风力发电机市场的现状进行分析和总结，以了解其发展态势。
市场规模垂直轴风力发电机市场在过去几年中快速增长，主要受益于全球对可再生能源的日益重视。
根据市场研究机构的数据，2019年全球垂直轴风力发电机市场规模达到了XX万美元，预计到2025年将增长到XX万美元。
这显示了市场的潜力和增长动力。
市场驱动因素垂直轴风力发电机市场的增长主要受到以下几个因素的驱动：环境保护意识增强随着全球气候变化的加剧和环境污染问题的突出，政府和社会对可再生能源的需求不断增加。
垂直轴风力发电机作为一种低碳、环保的能源发电设备，因此受到广泛关注。
能源需求增长全球能源需求持续增长，传统能源的供应面临压力。
垂直轴风力发电机作为一种可再生能源发电设备，能够为能源供应带来新的选择，因此成为解决能源需求增长的重要手段。
技术进步和成本下降垂直轴风力发电机技术不断改进，效率提升，同时相关设备和材料的成本逐渐降低。
这使得垂直轴风力发电机在成本效益和性能方面更具竞争力，加速了市场的发展。
市场面临的挑战虽然垂直轴风力发电机市场发展迅猛，但仍面临一些挑战：空间占用和视觉影响垂直轴风力发电机相较于传统的水平轴风力发电机在空间占用方面更具优势，但仍然需要一定的土地或海域。
此外，垂直轴风力发电机的外观较为突出，在城市等区域的使用可能受到限制。
不稳定的供电垂直轴风力发电机的风能利用效率受到天气和环境变化的影响，导致供电不稳定。
这对于电网的稳定运行提出了一定的挑战，需要结合储能技术来解决。
市场前景和发展趋势尽管面临一些挑战，垂直轴风力发电机市场仍具有广阔的前景和发展空间。
未来几年，市场有望出现以下趋势：技术创新和进一步成本降低随着对垂直轴风力发电机技术的不断研发和改进，其效率和性能将进一步提升，同时相关设备和材料的成本也将进一步降低，增强市场竞争力。
2024年垂直轴风力发电机市场环境分析
2024年垂直轴风力发电机市场环境分析1. 引言垂直轴风力发电机是一种新兴的清洁能源发电技术，具有独特的设计和运行原理。
本文将对垂直轴风力发电机市场环境进行分析，包括市场规模、市场竞争、政策环境等方面内容。
2. 市场规模垂直轴风力发电机市场在过去几年中迅猛发展。
根据市场研究机构的数据，2019年全球垂直轴风力发电机市场规模达到XX亿美元，预计未来几年将继续保持高速增长。
市场规模的增长主要受到全球对清洁能源的需求增加和政府对可再生能源的支持政策的推动。
3. 市场竞争垂直轴风力发电机市场竞争激烈，主要的竞争对手包括国内外的发电设备制造商和风力发电技术提供商。
目前市场上存在着多家知名企业，它们通过产品创新、技术研发和市场营销等手段来提升自身竞争力。
市场竞争主要体现在产品的性能、价格、可靠性和运营维护等方面。
垂直轴风力发电机具有一些优势，例如其结构简单、占地面积小、适应性强等特点，这些优势使得其在适合的环境下具有竞争力。
4. 政策环境政府的支持政策对垂直轴风力发电机市场的发展起到重要推动作用。
各国政府纷纷出台了一系列鼓励清洁能源发展的政策和法规，其中包括对垂直轴风力发电机的补贴政策、税收减免等。
这些政策的出台为垂直轴风力发电机行业提供了良好的市场环境和发展机遇。
5. 市场前景垂直轴风力发电机市场前景广阔。
随着能源消耗需求的不断增长以及全球对环境污染的关注度提高，清洁能源发展成为各国共同的目标。
垂直轴风力发电机作为一种新兴的清洁能源技术，具备成长性和潜力。
未来几年，预计垂直轴风力发电机市场将继续保持高速增长。
技术的创新和市场需求的增加将推动行业的发展。
同时，随着成本的进一步降低和效率的提高，垂直轴风力发电机的竞争力将进一步增强。
6. 结论垂直轴风力发电机市场具有广阔的发展前景。
市场规模在不断扩大，竞争也在日益激烈。
政府的支持政策和技术的创新将进一步推动市场的发展。
对于进入垂直轴风力发电机市场的企业来说，需要加大研发投入、提高产品性能以及积极把握市场机遇。
垂直轴风力发电机报告
垂直轴风力发电机报告标题：垂直轴风力发电机的发展与应用，技术报告摘要：本报告介绍了垂直轴风力发电机的发展历程、工作原理以及其在可再生能源领域的应用。
首先，我们回顾了垂直轴风力发电机的起源和发展过程；接着，我们详细解释了垂直轴风力发电机的工作原理和方案；最后，我们探讨了垂直轴风力发电机在城市、农村和离岸等不同场景中的应用前景。
通过本报告的阅读，读者将对垂直轴风力发电机有更深入的了解，并认识到其在可再生能源行业中的潜力。
一、引言风力发电是现代可再生能源行业的重要组成部分之一、传统的水平轴风力发电机在市场上占据主导地位，但近年来，垂直轴风力发电机作为一种新型的发电设备逐渐崭露头角。
本报告旨在介绍垂直轴风力发电机的发展历程、工作原理和应用前景。
二、垂直轴风力发电机的发展历程垂直轴风力发电机最早在古希腊时期就有了雏形。
随着工业革命的发展，风力发电开始发展为一个产业，并引入了水平轴风力发电机。
然而，水平轴风力发电机存在一些问题，例如受风向影响较大、噪音较大等。
为了克服这些问题，垂直轴风力发电机逐渐成为研究重点。
三、垂直轴风力发电机的工作原理垂直轴风力发电机的工作原理与水平轴风力发电机有所不同。
水平轴风力发电机通过风车叶片转动发电，而垂直轴风力发电机则通过风力对转子产生的扭矩直接转动发电。
转子通常由多个垂直排列的叶片组成，利用风力使其旋转。
此外，垂直轴风力发电机的叶片通常具有对流式设计，以增强其效率。
四、垂直轴风力发电机的应用前景垂直轴风力发电机在城市、农村和离岸等不同场景中都有广阔的应用前景。
在城市中，垂直轴风力发电机可安装在高楼大厦或公共设施上，利用城市中的空气流动发电。
在农村中，垂直轴风力发电机可以解决偏远地区电力供应问题。
而在离岸领域，垂直轴风力发电机可以利用海上的强劲风力进行发电，为离岸油田等设施提供清洁能源。
五、结论通过本报告的介绍，我们了解到垂直轴风力发电机的发展历程、工作原理和应用前景。
垂直轴风力发电机作为一种新型的发电设备，具有设计灵活性强、受风向影响小等优势，在可再生能源行业具有广阔的应用前景。
垂直轴风力机应用概况及其展望
万方数据 万方数据现代制造工程２０１０年第３期综述３．６叶片制造由于水平轴风力发电机大部分是升力型风力机，这种风力发电机的工作原理类似飞机升力原理，因此叶片的截面也为变截面翼形，而且由于水平轴风力发电机正在向巨型化方向发展，叶片的尺寸越来越大，因此制造风力机叶片模具需要很多投资，工艺也复杂，风力发电机成本增大。
而垂直轴风力发电机的叶片截面均为等截面，可用挤出模来制造，相对制造简单，即使叶片尺寸很大，制造成本也很低。
４垂直轴风力发电机的缺点４．１风能利用率目前，大型水平轴风力发电机的风能利用率一般在４０％以上。
对于水平轴风力发电机的风能利用率，根据中国空气动力研究与发展中心做的风洞实验，实测的利用率在２３％一２９％¨ｏ｜。
对垂直轴二叶轮的Ｓ型风力发电机，理想状态下的风能利用系数为１５％左右，而达里厄型风力发电机在理想状态下的风能利用系数也不到４０％Ｈ１｜。
其他结构形式的垂直轴风力发电机的风能利用系数也较低，这也是限制垂直轴风力发电机发展的一个原因。
４．２起动风速根据中国空气动力研究与发展中心对水平轴风力发电机所做的风洞实验，起动风速一般在４—５—ｎ／ｓ之间。
垂直轴风轮的起动性能差ＨＪ，特别对于达里厄式①型风轮，完全没有自启动能力，这也是限制垂直轴风力发电机应用的一个原因。
但是，对于某些特殊结构的垂直轴风力发电机，例如Ｈ型风轮，只要翼形和安装角选择合适，这种风轮的起动风速只需要２·ｌｌ／ｓ。
４．３机组品种和产品质量目前，企业生产的垂直轴风力发电机组大部分是１ｋＷ以下的机组，１～２０ｋＷ的机组数量少、质量不稳定、没有批量，需进一步完善和产业化。
少数企业产品可靠性差，售后服务不好，有的产品没有通过国家指定的检测机构测试合格就批量生产销售，严重损害了用户利益¨ｏ。
４．４增速结构由于垂直轴风力机的尖速比较低，叶轮工作转速低于多数水平轴风力机，因此许多垂直轴风力发电机增速器的增速比较大，增速器的结构也比水平轴风力发电机的增速器结构复杂，增加了垂直轴风力发电机的制造成本，也增加了维护和保养增速器的成本。
2024年垂直轴风力发电机市场前景分析
垂直轴风力发电机市场前景分析1. 引言垂直轴风力发电机以其独特的结构和性能优势逐渐成为可再生能源领域的热门选择。
本文将对垂直轴风力发电机市场的前景进行分析，以了解其未来发展的趋势和潜力。
2. 垂直轴风力发电机的优势2.1 结构特点垂直轴风力发电机采用垂直的转轴，相较于传统的水平轴风力发电机，具有更灵活的布局和更小的占地面积。
此外，垂直轴风力发电机还能够适应复杂的气流条件，比如垂直轴旋转，无需风向传感器。
2.2 高效能源利用垂直轴风力发电机利用垂直方向上的风能，能够在各种风向下进行高效发电，不受风向的限制。
这使得其在城市和山区等气流复杂的地区具有更多应用潜力。
2.3 低噪音和视觉影响垂直轴风力发电机的设计使其转子位于塔架之下，减少了产生噪音和视觉影响的可能性。
这使得其更适合在城市和居民区等对噪音和景观要求较高的环境中使用。
3. 垂直轴风力发电机市场现状分析3.1 市场规模目前，垂直轴风力发电机市场仍处于起步阶段，规模相对较小。
然而，随着可再生能源发展的重视和技术进步的推动，市场对垂直轴风力发电机的需求正在逐渐增长。
3.2 市场发展趋势随着技术的不断成熟和经济效益的提升，垂直轴风力发电机市场有望迎来快速增长。
预计未来几年，随着政府对可再生能源的支持力度增大和技术的进一步突破，垂直轴风力发电机将成为主流市场上的重要角色。
3.3 市场竞争格局目前，垂直轴风力发电机市场主要由一些国际大型公司和一些新兴的科技企业主导。
一方面，大型公司具有技术、资金和市场渠道等方面的优势；另一方面，新兴企业在技术创新、产品设计等方面更具活力。
预计未来，市场将呈现出合作共赢的竞争格局。
4. 垂直轴风力发电机市场前景分析4.1 市场驱动因素4.1.1 可再生能源政策支持各国政府纷纷推出鼓励可再生能源发展的政策和激励措施，给垂直轴风力发电机市场带来了巨大的发展机遇。
4.1.2 能源安全和环境保护需求人们对能源安全和环境保护的关注日益增加，垂直轴风力发电机作为清洁能源的代表，具有巨大的市场潜力。
国外垂直轴风力发电机的发展现况和趋势
1. 概述在全球范围内，能源问题一直是国际社会的关注焦点。
随着环境保护意识的增强和传统能源资源的日益枯竭，可再生能源作为一种清洁、可持续的能源形式，受到了越来越多的关注。
而风能作为可再生能源的一种，已经成为各国发展清洁能源的重要选择之一。
在风能发电技术中，垂直轴风力发电机因其独特的结构和性能，备受关注。
本文将探讨国外垂直轴风力发电机的发展现况和趋势。
2. 国外垂直轴风力发电机的发展现况垂直轴风力发电机因其垂直的旋转轴线，以及与地面垂直方向的叶片布局，不受风向的限制，具有更好的风向适应性，可以克服传统水平轴风力发电机在风向变化时的转向机构设计和运行故障问题。
其受到了研究和应用领域广泛的关注。
经过多年的研发和实践，国外垂直轴风力发电机已经取得了一定的技术突破和进展。
其技术特点和发展现状主要体现在以下几个方面：1) 结构设计创新：国外各大科研机构和企业在垂直轴风力发电机的结构设计上进行了大量的创新研究，提出了一系列符合实际应用需求的设计方案。
采用了更加轻巧、稳定的叶片设计，提高了转子的可靠性和转动效率；采用了模块化设计，降低了制造成本和维护成本等。
2) 材料和制造工艺的改进：随着新材料和制造工艺的不断发展，垂直轴风力发电机的叶片、塔架等关键部件的材料和工艺也得到了很大程度的改进，提高了其结构强度和使用寿命。
3) 风场适应性优势凸显：由于其特殊的结构设计，垂直轴风力发电机在复杂的风场环境中表现出更好的适应性和稳定性，大大降低了运行风险。
3. 国外垂直轴风力发电机的发展趋势随着全球清洁能源市场的迅速发展，国外垂直轴风力发电机的发展也呈现出一些明显的趋势：1) 技术研发持续深入：未来，国外各大科研机构和企业将继续深入开展垂直轴风力发电机的技术研发工作，不断提高其效率和可靠性，降低成本，以满足不断增长的市场需求。
2) 多元化的应用场景：垂直轴风力发电机逐渐在城市、高楼大厦等区域得到应用，成为一种新的城市绿色能源形式，未来其应用场景将更加多元化，满足不同领域的能源需求。
风力机垂直轴
风力机垂直轴全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：风力机是一种利用风能来产生电力的设备，其在可再生能源领域发挥着重要作用。
传统的风力机多采用水平轴设计，但近年来垂直轴风力机也逐渐受到关注和应用，其优势在于可以更好地适应复杂的环境条件，并具有更高的可靠性和稳定性。
本文将重点介绍风力机垂直轴的设计原理、优势和应用前景。
风力机垂直轴的设计原理基于其垂直轴旋转的特点，与传统的水平轴风力机相比具有许多优势。
垂直轴风力机在风向变化较大的情况下更具灵活性，能够更好地捕捉不同方向的风力。
垂直轴风力机不需要朝向风向，可以在任意风向下都能正常运转，这也降低了设备安装和运行的复杂度。
垂直轴风力机由于整机结构更加简单，维护和运行成本也相对更低。
在风能资源丰富的地区，垂直轴风力机具有广阔的应用前景。
尤其在山地、高原和海岸等地形复杂的地区，垂直轴风力机能够更好地适应地形和气流变化，提高了发电效率。
垂直轴风力机还适用于分散式发电系统，可以更好地满足乡村和偏远地区的电力需求，促进当地的可持续发展。
除了在陆地上的应用，垂直轴风力机还具有广阔的海洋应用前景。
海上风电资源丰富，但也面临环境恶劣、维护难度大等挑战。
垂直轴风力机的结构更加紧凑和稳定，可以更好地适应海洋环境的挑战，为海上风电的发展提供了新的机遇。
虽然垂直轴风力机具有许多优势，但其也面临一些挑战和限制。
由于其结构特殊，垂直轴风力机的风能利用效率相对较低，需要不断优化设计和提高转换效率。
垂直轴风力机的市场规模相对较小，制造成本和研发投入也相对较高，需要不断探索新的商业模式和技术创新，提高其竞争力。
第二篇示例：风力机是一种利用风力发电的装置，现在广泛应用于风力发电场中。
在风力机的设计中，垂直轴和水平轴是两种常见的设计形式。
垂直轴风力机因其特殊的设计结构和优势，在风力发电领域中备受关注。
垂直轴风力机的主要特点是风轮轴线与风速方向垂直，与水平轴相比更适合在低风速环境下发电。
其设计结构简单，可以减少机械故障和维护成本，同时垂直轴的设计更适合在高度变化较大或风向多变的地区使用。
2023年垂直轴风力发电机行业市场调查报告
2023年垂直轴风力发电机行业市场调查报告市场调查报告：垂直轴风力发电机行业一、市场概述垂直轴风力发电机是一种相对较新的风力发电技术，其特点是在垂直方向上设置叶片，可以在各种风向下进行发电。
与传统的水平轴风力发电机相比，垂直轴风力发电机具有更好的适应性和稳定性。
近年来，随着环境保护和可再生能源的重要性日益凸显，垂直轴风力发电机行业得到了快速发展。
垂直轴风力发电机行业的市场规模逐年增加。
根据最新数据显示，全球垂直轴风力发电机市场规模预计在2020年将达到50亿美元，并且预计每年以10%的速度增长。
主要驱动垂直轴风力发电机市场增长的因素包括：政府政策的支持、对可再生能源的需求增加以及环境保护意识的提高。
二、市场分析1. 国内市场中国是全球最大的垂直轴风力发电机市场之一。
在国内，政府出台了一系列支持可再生能源发展的政策，如国家可再生能源发展五年规划、补贴政策等，这些政策的出台促使了垂直轴风力发电机市场的快速增长。
此外，中国的地理特点使得全国各地都有适宜发展垂直轴风力发电机的条件，进一步推动了市场的发展。
2. 国际市场目前，欧洲是全球最大的垂直轴风力发电机市场。
欧洲国家如荷兰、德国、瑞典等，在可再生能源发展上一直走在全球前列，推动了该市场的快速发展。
此外，北美地区也是一个重要的市场，美国和加拿大等国家在垂直轴风力发电机的研发和应用方面取得了一定的成果。
三、竞争格局垂直轴风力发电机行业竞争激烈，市场上存在着众多的竞争者。
主要的竞争者包括国内外的风力发电机制造商、新能源公司和研发机构等。
其中，国际知名的垂直轴风力发电机制造商有Dongfang Electric、Vestas、GE等；而国内的竞争者主要有Goldwind、Sinovel、Mingyang等。
竞争者之间主要通过技术创新、产品质量和价格等因素来竞争。
技术创新是保持竞争力的关键，包括提高发电效率、降低生产成本、增强适应性等。
此外，市场品牌和售后服务也是竞争者之间的重要竞争因素。
垂直轴风力发电机的发展概况及趋势
垂直轴风力发电机的发展概况及趋势1.方向性较强：垂直轴风力发电机不受风向的限制，可以在任何风向下发电，无需根据风向调整机位。
2.占地面积较小：垂直轴风力发电机的设计紧凑，占地面积相对较小。
3.噪音较低：由于机位不需要根据风向调整，垂直轴风力发电机在运行时噪音较低。
4.耐低速风能力强：垂直轴风力发电机在低速风条件下仍能发电，相比于水平轴风力发电机更具优势。
从技术发展角度来看，垂直轴风力发电机经历了几个阶段：1.早期实验：20世纪70年代和80年代，许多实验性的垂直轴风力发电机被试验和研发。
这些设计主要侧重于提高发电机的效率和可靠性。
2.双/多支撑设计：到20世纪90年代，双支撑的垂直轴风力发电机成为主流。
这种设计可以提高发电机的稳定性和安全性。
3.空气动力学优化设计：21世纪以来，随着空气动力学相关技术的发展，垂直轴风力发电机的设计得到了进一步的优化。
通过改进叶片形状、叶片材料和风阻结构，提高了发电机的效率。
目前，垂直轴风力发电机正朝着以下趋势发展：1.多杆式支撑：多杆式支撑的设计可以提高发电机的稳定性和抗风能力。
这种设计可以使垂直轴风力发电机在恶劣的天气条件下仍能保持高效发电。
2.智能控制系统：随着智能技术的发展，垂直轴风力发电机将配备更先进的控制系统。
这些系统可以实时监测发电机的运行状态，优化发电效率，并自动调整机位。
3.现代化材料应用：新型的轻量材料和复合材料的应用可以减轻垂直轴风力发电机的自重，提高其工作效率和抗风能力。
4.海上应用：随着陆地资源的减少，垂直轴风力发电机被逐渐应用在海上。
海上风力资源更为丰富，而且垂直轴风力发电机的方向性和抗风能力使其更适合海上环境。
总之，垂直轴风力发电机作为一种相对新型的发电机，经过几十年的发展和改进，已经取得了一定的成果。
未来，随着技术的进一步发展和全球对可再生能源需求的增加，垂直轴风力发电机有望实现更高效、更可靠的发电，并进一步扩大其应用范围，特别是在海上风能利用方面的应用。
2023年垂直轴风力发电机行业市场前景分析
2023年垂直轴风力发电机行业市场前景分析随着全球能源问题越来越突出，垂直轴风力发电机作为一种新兴的能源利用方式逐渐得到人们的重视。
虽然当前垂直轴风力发电机行业中存在着技术壁垒、生产成本过高、规模化生产难度大等问题，但是随着科技的进步和市场的需求不断增加，垂直轴风力发电机未来的市场前景依然是十分广阔的。
一、政策扶持力度不断加大垂直轴风力发电机是一项利用风能发电的新兴技术，它具有环保、可再生、无污染等诸多优点，故得到了国内外政府部门的支持和扶持。
随着国家对新能源产业的重视，垂直轴风力发电机行业也成为了国家政策支持的重点领域之一。
政策扶持力度不断加大，鼓励企业投资生产和研发这一领域的技术革新，这将推动行业的快速发展。
二、能源环保方向一致在全球能源问题日益突出的今天，各国纷纷加大对可再生能源的研究和开发力度。
垂直轴风力发电机和其他可再生能源一样，其环保、可持续的特性也使其成为未来能源发展的趋势。
未来，随着全球经济的发展，能源需求也将呈现不断增长的态势。
垂直轴风力发电机作为一种清洁、环保、可持续的能源利用方式，具有良好的发展前景。
三、技术不断进步垂直轴风力发电机是一种尚处于发展初期的新兴技术，其核心技术主要分为提高效率、降低成本、提高可靠性和实现规模化生产四个方面。
随着技术逐步成熟和完善，未来将进一步提高垂直轴风力发电机的效率、降低成本、提高可靠性和实现规模化生产，这将大大促进垂直轴风力发电机行业的发展。
四、市场需求不断增长随着全球化的发展和科技的进步，垂直轴风力发电机逐渐得到国内外市场的青睐。
未来，随着社会经济的不断发展和能源需求的增长，垂直轴风力发电机的市场需求也将不断增长，满足市场需求也将带动行业的高速发展。
综上所述，随着全球能源问题愈加严重、政策支持力度不断加大、环保方向一致、科技不断进步和市场需求不断增长，垂直轴风力发电机行业未来的市场前景值得期待。
在企业通过产品优质、技术领先、营销策略和市场规划等方面不断探索和创新，垂直轴风力发电机行业将发展成为未来重要的能源产业之一，也将为人类的可持续发展作出重要贡献。
浅谈全新垂直轴式风力发电机的经济价值与应用前景
浅 谈 全 新 垂 直 轴 式 风 力发 电机 的经 济 价 值 与 应 用 前 景
风力发 电产 业是 国家 “ 十二 五 ” 重点 支 持发 展 的新兴 战 略产 业。 作为新能源经济全产业链 的重要组成部分 ，开发风力 发电与利用 ，对 于 优化 新能源风力 发电产业结构 ，形成完整的产业链 条具有重要 的推动意 义。全新 垂直轴式风力发电机充分利 用风能资源 ，符合国家可持 续发展 战略 ，它拥 有 自己独特的优势 ，势必将 进一步带动电力产 业的发展。 二 、风 力 发 电 机 技 术 介 绍 １ 、组成。该发 电系统 是利 用一 般公 路 （ 车辆 稳定 ） ，高 速公 路 、 高速铁路形成的非 自然风及 自然风发 电用于解决一切用电设备 （ 如收 费 站 、电子广告牌 、交通 警示灯 等 ） 以及 一些 风力稳 定 的广 大民用 场所 （ 如村 庄路 灯 ，指 示 灯 ） 等 的 电力 问 题 ，还 可 以 与 太 阳 能 发 电 形 成 互 补 用 途 ，该 系 统 主 要 由 垂 直 轴 式 风 力 发 电机 、控 制 电 路 、整 流 器 、稳 压 电 路 、逆变器 、蓄电池等部分 组成 。控制 装 置 ：由于风 力 的大小 时 刻变 化 ，必须根据风力大小及 电能需要量 的变化及时通过控制装 置来实现对 风力发 电 机组 的启 动 、调 节 （ 转速 、电压 、频 率 ） 、 停 机 、故 障保 护 （ 超 速 、震 动 、超负荷等 ）可以采用微机控 制 。逆变 器 ：将直 流 电转换 为交流负载所需要的交流 电。蓄电池 ：选用合 适的深循环 能力较好 的铅 酸蓄电池 。 ２ 、工作原理 。垂直轴风力 机风轮 的转轴 周围 ，有一 对或若 干个 凹 凸曲面 的叶片 ，当它们处 于不 同方位 时，相对 于它 的来 流方向所受 的推 力 Ｆ是 不同的 ，从而使风产生一个绕中心轴的力矩 ，使风轮转动。当风 吹 向风 轮 。叶 片产 生 的驱 动 力 Ｆ可 以用 下 式 表 示 ：Ｆ＝１ ／ ２ ｐ Ｓ Ｖ ｃ ｄ 式 中 ：ｐ为空气密度 ，ｓ是风轮 的截面积 ，Ｖ是 风速 ，Ｃ ｄ是 空气 动 力 系数 。 不 同的迎 风形状 ，对应 着不同的空气 动力系数。当凹面 的叶片迎风 时 ，Ｃ ｄ为 １ ．３ ３ ；当凸面的叶片迎风 时，Ｃ ｄ为 ０ ．３ ４。故对于叶片产生 的阻力 ，向下 凹时的阻力大于上凸时阻力 ， 从 而产生一个阻力差 使风轮 旋转 。对 于阻力型垂 直轴风力机 ，来流风速要大于风轮 的旋转 速度 ，即 叶尖速 比 ｋ＜ｌ ，通 常都在 ０ ．８～１ ．０之间 ，因此 ，阻力型垂 直轴风力 机 能够 自启动 、转矩大 ；此外 ，在任意方向的来流风速下 ，垂 直轴风力 机 都 能 够 自行 启 动 。 垂 直轴式风力机将车辆产生的尾流转化成机械能 ，其输 出的机械功 率直接驱动永磁同步发电机 ，将机械能转化成电能。当风力发 电机输出的电 能除供给负载还有剩余时，蓄电池将这些电能储存 ；当发电机输 出的电能不 足以满足负载要求时 ， 则由蓄电池给负载供电。蓄电池的能量可以直接供直 流负载使用 ，也可以经逆变器变成交流电为交流负载供电。 ３、工 作 过 程 。 其 工 作 过 程 是 很 有 趣 的 ，行 驶 在 右 行 车 道 的 汽 车 会 产 生 一 个 右 前 的 风 力 ，相 反 行 驶 在 左 车 道 的汽 车 则 会 产 生 一 个 向左 的 风 力 ，如 果 这 两 股 方 向相 反 的 风 力 同时 产 生 或 者 有 一 定 时 间 差 地 在 风 力 发 电 机 的 叶 轮 两 侧 ，二 者 就 会 形 成 同一 个 时 针 方 向 的力 ， 这 个 力 达 到 一 定 程度 ，就足以带动叶旋转动 ，进而就达到风力发 电的 目的。那么在 什么 条件下 ，风力发 电所带动 的电效率最大或最小 呢？通 过实验验证 ，只有 当这两股风力同时加在叶轮 的两边时 ，径 向力矩最大时所 产生 的电效 率 才最大 ；相反风力发 电机发 电效率也 随时 间差 的增大而减小 。
垂直轴风力发电机的发展概况及趋势
行业发展垂直轴风力发电机的发展概况及趋势孙云峰１田德（通讯作者）１，２王海宽１张春友１时燕１亢燕茹１１．内蒙古农业大学机电工程学院２．华北电力大学可再生能源学院［摘要］概述了垂直轴风力发电机在国内外的发展状况，介绍了阻力型和升力型垂直轴风力机的类型和特点，分析了垂直轴风力发电机相对于水平轴风力发电机的优点及其需要解决的问题，简介了垂直轴风力发电机的应用，并展望了其发展趋势。
［关键词］垂直轴风力发电机风力机发展概况风力机类人类利用风能已有数千年历史，风力发电场的建设，始于１９世纪末的丹麦。
风能的最早利用形式就是垂直轴风车，但是垂直轴风力发电机直到２０世纪２０年代才开始出现。
由于人们普遍认为垂直轴风力发电机的风能利用率低于水平轴，因而导致垂直轴风力发电机长期得不到重视。
随着升力型风轮的发展，使得垂直轴风力发电机的风能利用率不再低于水平轴，并且与水平轴风力发电机相比，其具有维护方便，叶片设计制造简单，造价低，不需对风装置等优点。
１国内外垂直轴风力发电机的发展概况１．１国外垂直轴风力发电机的发展概况２００２年欧洲风能协会（ＥＷＥＡ）与绿色和平组织（Ｇｒｅｅｎ－ｐｅａｃｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）发表了一份标题为＂风力１２（ＷｉｎｄＦｏｒｃｅ１２）＂的报告，勾画了风电在２０２０年达到世界电量１２％的蓝图，到２０２０年，风电安装总量将达到１２６万ＭＷ，且年发电量将达到世界电能总需求量的１２％［１］。
根据ＧＷＥＣ公布的数据，２００７年全球新增风电装机２００７万ｋＷ，较上年增加３０％，全球风电市场的规模达到３６０亿美元／年［２］。
截止到２００７年底，全世界风力发电机的总装机容量达到９４１１．２万ｋＷ，装机容量最多的前三个国家分别是德国、美国、西班牙，中国居世界第５位［３］。
近年来，垂直轴风力发电机的研究取得了极大的进展，很多形象各异的商用小型垂直轴风力机（ＶｅｒｔｉｃａｌＡｘｉｓＷｉｎｄＴｕｒｂｉｎｅｓ，ＶＡＷＴ）已成功投入市场。
垂直轴风力发电机组的优点及其发展前景
1引言风轮的旋转轴垂直于地面或者来流方向的风力发电机组称为垂直轴风力发电机组。
其主要的特征是旋转轴垂直于地面，风轮旋转平面与风向平行。
由于一定的经济与技术原因，目前国内风电场所使用的大型风力发电机组中，绝大部分是水平轴风力发电机组。
随着风能开发力度的不断加大，垂直轴风力发电机组相关技术研发及其应用正日益受到重视，成为风电装备制造领域和风电开发应用的重点课题。
2与水平轴风力发电机组相比，垂直轴风力发电机组具有系列优点2.1支撑叶片设计的方法相对科学目前，支撑水平轴风力发电机组叶片设计的主要是动量-叶素理论，Glauert 法和Wilson 法是其常用的方法。
但由于叶素理论忽略了各叶素间的流动干扰，在应用相关理论设计叶片时，忽略了翼型的阻力,导致计算结果不准确，虽然这种简化对于叶片外形设计影响较小，但对风轮风能利用率的影响却比较大。
同时，由于风轮各叶片之间的干扰非常强烈，整个气流较复杂，如果只依靠叶素理论，很难获得精确的结果。
随着计算流体动力学（CFD ）的技术快速发展，目前的CFD 技术完全能够在计算机上模拟复杂外形下的复杂流动，如叶片的激波运动和强度、流动的分离、表面压力分布、涡的生成与传播、受力大小以及力的变化等，都可以通过计算机运算并形象地在屏幕上显示出来。
运用CFD 方法设计垂直轴风力发电机组的叶片，其精度远比叶素理论高得多；同时，在CFD 技术的实际应用方面，对Darrieus 式H 风轮，叶片的每个截面都相同，这样就可以简化为二维模型，使计算网格数大大下降。
2.2安全性较高①安全性。
根据空气动力学及工作原理，垂直轴风力发电机组可分为阻力型和升力型两类。
阻力型主要是利用空气流过叶片时所产生的阻力作为驱动力，而升力型则是利用空气流过叶片时所产生的升力作为驱动力。
垂直轴风力发电机组的叶片有Φ式、H 式、S 式、平板摆转式、风杯式等，相比于水平轴风力发电机组的三叶片，垂直轴风力发电机组的叶片有良好的气动外形，轻便灵活、安全稳定，主要受力点集中于轮毂，因此，叶片不容易脱落、断裂和飞出。
垂直轴风机发展趋势
垂直轴风机发展趋势垂直轴风机（VAWT）作为一种创新型的风能转换装置，在近年来得到了越来越多的关注和研究。
与传统的水平轴风机（HAWT）相比，VAWT具有许多优点，例如结构简单、设计灵活、起风速低、适应性强等。
因此，VAWT在垂直轴风机发展趋势方面有着极大的潜力。
1.提高效率：为了提高VAWT的风能转换效率，研究人员正在不断寻求新的设计和材料。
一种常见的改进方法是采用更高效的叶片设计，例如改变叶片形状、采用翼型叶片等。
此外，使用新型高性能材料也可以提高效率。
通过这些改进，VAWT的风能转换效率将会大幅提升。
2.减小噪音：垂直轴风机往往比水平轴风机产生更低的噪音。
然而，在城市和居民区域安装VAWT仍然存在着噪音问题。
因此，研究人员目前正致力于减小VAWT的噪音水平。
一种方法是通过改变叶片形状和布局来减少气流噪音。
另一种方法是采用新型的减振材料来减少机械噪音。
这些改进将有助于将VAWT更广泛地应用于城市环境。
3.提高可靠性和耐久性：为了提高VAWT的可靠性和耐久性，研究人员正在开发新的结构和材料。
目前，许多VAWT使用钢铁或铝合金作为主要结构材料，但这些材料容易生锈和腐蚀。
因此，研究人员正在寻求使用耐腐蚀性更好的材料，例如复合材料和纳米涂层。
此外，结构优化和疲劳分析也可以提高VAWT的耐久性，延长其使用寿命。
4.提高可视性：由于VAWT可以在低风速条件下运行，因此其安装位置更加灵活。
VAWT可以安装在建筑物的屋顶、景观区域、停车场等地方，以最大限度地利用风能资源。
然而，VAWT的可视性问题是限制其在城市和居民区域安装的一个重要因素。
为了解决这个问题，研究人员正在开发新的设计和材料，使VAWT更加美观和融入周围环境。
5.发展智能化和自适应控制技术：随着智能技术的飞速发展，智能化和自适应控制技术将在VAWT中得到广泛应用。
通过添加传感器和数据采集系统，可以实现对风速、温度、湿度等环境参数的实时监测和数据分析。
2023年垂直轴风力发电机行业市场发展现状
2023年垂直轴风力发电机行业市场发展现状垂直轴风力发电机是一种新型的风能利用设备，相较于传统的水平轴风力发电机，具有多个优点。
近年来，随着环保意识不断增强以及新能源政策的支持，垂直轴风力发电机行业市场也越来越火热，成为了新能源市场的重要一环。
发展现状1. 出现新的垂直轴风力发电机企业随着垂直轴风力发电技术的不断成熟，越来越多的企业涌入这一市场。
这些企业涵盖了整个产业链，包括垂直轴风力发电机的设计、制造、销售和运营，具有较强的竞争力。
2. 设备技术不断创新随着垂直轴风力发电技术和市场需求的不断变化，垂直轴风力发电机也不断提升技术水平和性能，发展出多种型号和规格，使其更适合不同的应用场景。
3. 政策支持力度逐渐加大中国政府一直积极推动新能源的发展，加大了对垂直轴风力发电机行业市场的政策支持力度。
通过不断完善政策，推动垂直轴风力发电机的应用和规模化发展。
市场趋势1. 行业快速增长随着垂直轴风力发电技术的不断成熟和应用范围的逐渐拓展，垂直轴风力发电机行业呈现出爆发式增长的趋势。
预计未来几年内，行业规模将持续扩大。
2. 产业链逐渐完善随着市场需求的不断增长，垂直轴风力发电机的产业链正在逐渐完善。
从垂直轴风力发电机的设计、制造、销售和运营等多个方面，不断涌现出专业化、分工明确的企业。
3. 投资规模逐渐扩大随着市场的不断扩大和政策的不断支持，越来越多的投资者开始涌入垂直轴风力发电机行业，增加了企业的发展资金和技术支持。
4. 国际化程度不断提升随着全球新能源市场的不断发展，垂直轴风力发电机行业也在逐步实现国际化。
越来越多的垂直轴风力发电机企业开始向海外市场拓展，为国际市场提供更好的产品和服务。
结论垂直轴风力发电机行业市场的发展具有很大的潜力和市场空间，同时也面临着一些挑战，如行业标准不完善、技术水平和制造工艺有待提升等问题。
但总体来说，垂直轴风力发电机行业仍然是一个非常具有前景的新能源市场，将为中国的新能源发展提供更强的动力。
试论垂直轴风力发电技术的发展趋势
试论垂直轴风力发电技术的发展趋势摘要：本文根据我国的风能资源,结合我国国家和地方的产业政策,分析了风力发电前景,阐述了国内外风力发电现状,得出我国自主研制开发的垂直轴风电技术适合中国国情,是对国内风力发电技术最好的补充。
关键词：风能资源；风力发电；水平轴风力机；垂直轴风力机；垂直轴风电技术到目前为止,国内垂直轴风力发电设备在国内还是刚刚起步,仅有几家研究机构对其进行研究,而试验样机模型仅为几十千瓦的机型,达不到现在风电设备大型化的商业要求。
1 概述我国的风能资源根据全国900 多个气象站陆地上离地10m 高度资料进行估算,全国平均风功率密度为100W/m2,风能资源总储量约32.26 亿kW,可开发和利用的陆地上风能储量有2.53 亿kW,近海可开发和利用的风能储量有7.5 亿kW,共计约10 亿kW。
如果陆上风电年上网电量按等效满负荷2000 小时计,每年可提供5000 亿千瓦时电量,海上风电年上网电量按等效满负荷2500 小时计,每年可提供1.8 万亿千瓦时电量,合计2.3 万亿千瓦时电量。
2 概述风力发电前景展望近几天全国新增风电装机容量约300 万千瓦,平均每年新增60~80 万千瓦,2010 年底累计装机约400～500 万千瓦。
提供这样的市场空间主要目的是培育国内的风电设备制造能力,国家发展改革委于2005 年7 月下发文件,要求所有风电项目采用的机组本地化率达到70%,否则不予核准。
此后又下发文件支持国内风电设备制造企业与电源建设企业合作,提供50 万千瓦规模的风电市场保障,加快制造业发展。
3 概述国外技术现状问题点及未来发展3.1 国外风力发电现状20 世纪80 年代,随着世界能源危机的出现,发达国家和地区相继制定了开发和保护可再生能源的法律制度,并配套出台了利用可再生能源的优惠政策。
可再生能源中,水力资源已基本布点完毕,进一步发展空间有限;太阳能光伏技术尚未能实现产业化突破;人们对核电的安全担忧使核电发展缓慢;商业用的风力机组大量涌现,使得风力发电在世界范围内发展起来。
垂直轴风机发展趋势
垂直轴风机发展趋势
首先，从技术发展的角度来看，VAWT目前面临的主要技术挑战是提
高能量转换效率和降低噪音。
相对于传统的水平轴风机（Horizontal
Axis Wind Turbine，简称HAWT），VAWT的能量转换效率较低，这主要是
由于其叶片在运动过程中遇到的气流速度和方向变化较大导致的。
因此，
未来的技术发展重点将放在提高叶片的设计和结构，以增加能量捕捉效率。
其次，从市场应用的角度来看，VAWT在城市和低海拔地区的应用潜
力巨大。
由于VAWT具有较小的占地面积和较低的环境噪音，可以更容易
地安装在城市屋顶、大楼和桥梁等高度有限的区域。
因此，未来的市场应
用将更加关注城市化地区和人口稠密地区。
此外，VAWT还可以应用于离岛、远离电网或资源匮乏的地方，为当地居民提供可再生能源。
最后，从研究前景的角度来看，VAWT的研究将会聚焦在多领域交叉
创新上。
比如，通过材料科学和工程技术的创新，开发新型叶片材料，提
高VAWT的耐风性和抗腐蚀性能；通过电力系统和智能控制技术的发展，
实现VAWT的智能化管理和网格集成。
此外，与其他能源技术和设备的结合，如太阳能、蓄能系统和电动车充电桩的结合等，也将成为VAWT研究
的重点。
综上所述，垂直轴风机作为一种新兴的风能利用设备，具有一些优点
和发展趋势。
未来的发展将集中在技术创新、市场应用和研究前景等方面。
随着技术的进步和应用范围的扩大，相信垂直轴风机将成为可再生能源领
域的重要组成部分。
2024年垂直轴风力发电机市场规模分析
2024年垂直轴风力发电机市场规模分析1. 引言垂直轴风力发电机是一种利用空气流动产生的动能转化为电能的设备。
近年来，随着对可再生能源的重视和环境保护意识的增强，垂直轴风力发电机市场逐渐兴起。
本文将对垂直轴风力发电机市场规模进行分析。
2. 市场规模概述垂直轴风力发电机市场规模根据不同地区和应用领域的需求而有所差异。
目前，全球垂直轴风力发电机市场规模呈现出稳步增长的趋势。
以下是市场规模的主要特点：•地区差异：垂直轴风力发电机市场在不同地区的规模存在差异。
发达国家和地区，如美国和欧洲，是该市场的主要消费地。
亚太地区的市场也在逐渐崛起，预计将成为未来市场的重要增长点。
•应用领域：垂直轴风力发电机的应用领域多样化，包括城市供电、农村电力、工业电力等。
其中，城市供电是市场规模最大的领域，占据总体市场份额的大部分。
3. 市场规模分析根据相关调研数据和市场预测，垂直轴风力发电机市场规模将在未来几年持续增长。
以下是市场规模分析的几个关键点：•市场增长趋势：垂直轴风力发电机市场在近几年保持了较高的增长率，预计未来几年仍将保持稳定增长。
主要驱动因素包括政府政策的支持、技术创新的推动以及能源转型的需求增加。
•市场预测：根据市场预测，2025年全球垂直轴风力发电机市场规模预计将达到X亿美元，年均复合增长率为X%。
亚太地区的市场份额有望加大，成为市场增长的主要推动力。
•竞争格局：市场竞争激烈，主要厂商包括ABC公司、XYZ公司等。
随着市场规模的扩大，新进入市场的竞争者也在增多。
技术创新和产品质量将成为厂商竞争的关键因素。
4. 市场机遇与挑战垂直轴风力发电机市场存在着一些机遇和挑战，需要相关企业和政府部门共同努力应对：•市场机遇：随着可再生能源需求的增加和环境保护意识的提高，垂直轴风力发电机市场面临着广阔的发展机遇。
政府政策的支持和技术创新的推动也为市场发展提供了良好的环境。
•市场挑战：垂直轴风力发电机市场面临着一些挑战，如技术难题、成本问题以及对风能资源的限制。
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第２７卷第６期２００９年１２月
巧再生能骤
ＲｅｎｅｗａｂｌｅＥｎｅｒｇｙＲｅｓｏｕｒｃｅｓ
、『０１．２７Ｎｏ．６
Ｄｅｃ．２００９
１垂直轴风力发电机的应用
以发电为目的垂直轴风力机主要有以下几种形式：大型并网垂直轴风力机；大型离网垂直轴风力机；小型并网垂直轴风力机；小型离网垂直轴风力机；互补型垂直轴风力发电机。
目前．已经实际应用的大型垂直轴风力机发电系统主要集中在北美地区（即加拿大和美国）．在其他国家还处于研发阶段．尤其是大型并网垂直轴风力发电机，实际应用得很少。
因此，不在此作过多的介绍。
小型垂直轴风力发电系统的应用非常广泛。
小型垂直轴风力发电系统主要分为并网型和离网型两大类。
若从应用的角度来分．则可分为单台独立系统、多台并联系统和互补型系统（图１）。
小型垂直轴
发电系统
并同型
寓阿磺
单台小型风力机燮瑾一藤瓦补型
单台小穗风力机—鼍一露互补型
图ｌ小型垂直轴风力发电系统的基本形式
（１）离网型独立发电系统
离网型独立发电系统主要包括独立电源型和系统切换型两种，图２为这两种主要类型的组成示意图。
（ａ）独立电源型发电系统
（ｂ）系统切换型发电系统
圈２离网型发电系统主要分类示意图离网型独立发电系统的构成要素：垂直轴风力发电机、控制装置、蓄电池和逆变器等。
该系统主要应用在路灯电源、广告牌电源、家庭住宅照明、观光地和公园供电以及科普教育宣传等场合。
在街道和观光地所见到的大多都是该种类型。
（２）并网型发电系统
并网型发电系统是指垂直轴风力发电机与电力系统并联使用的方式，包括带蓄电池和无蓄电池两类。
无蓄电池时，风力发电机的输出功率直接榆给电力系统。
带蓄电池的主要目的是为了保证风力发电机的输出功率稳定．先将输出电力储存到蓄电池中．然后再进行定量供电。
由于该系统带有蓄电池，因此可以作为应急电源使用（图３）。
收稿Ｅｌ期：２００９—１１—２２。
作者简介：李岩（１９７２一），男．博士，副教授，国家自然科学基金项目主持人，主要从事风能研究和各种可再生能源的综合利用与开发。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｙ＿ｎｅａｕ＠ｙａｈｏｏ．Ｃｏｒｎ．ｃｎ
・１１８・
万方数据
李岩垂直轴风力机应用及其发展前景
图３带蓄电池的并网型系统示意图
（３）互补型发电系统
互补型发电系统是指垂直轴风力发电机与其他形式的发电系统相组合．以发挥各自优势的电源系统。
离网型和并网型系统都可以用来构成互补型系统。
目前互补型系统主要有５种应用形式：①风能与太阳能互补系统；（函风能与水能互补系统；（爹风能与内燃机互补系统；④风能与生物质能互补系统；（勖风能与燃料电池互补系统。
其中以风能与太阳能互补系统最为常用。
图４、图５为垂直轴风力机与太阳能发电以及内燃机互补发电系统的组成示意图。
图４垂直轴风力机和太阳能互补发电系统示意图
图５垂直轴风力机和内燃机互补发电系统示意图
另外．互补型垂直轴风力发电系统除了单纯地发电作用之外．还可根据所在地区自然资源的不同特点来实现一些特定的目的。
例如，图６所示的是安装在干旱地区的垂直轴风力发电机与太阳能发电组成的互补制水系统。
它因地制宜地利用其丰富的风能和太阳能资源为制水系统提供电力．制造当地最需要的各种用水，如饮用水、医疗用水和灌溉用水等。
类似这样的系统还有很多。
如在沿海地区应用的风能与太阳能海水淡化系统等．这些技术在国外已经得到了应用。
随着研究的不断深入。
还会出现越来越多的各种各样的专门系统。
图６垂直轴风力发电机与太阳能互补制水系统
２垂直轴风力机的其他应用
垂直轴风力机不仅用于发电．还有风力提水、风力压缩机蓄能和风力致热等三大用途．从能量转换的角度来说，就是把风能转换为机械能或热能，其中垂直轴风力提水机的应用最普遍。
２．１风力提水
利用风力机来获取机械能时．主要考虑的是风力机的力矩特性．即根据负载转矩与风力机转数的平方成比例的特性．将风力机与泵、压缩机和搅拌机等旋转机械组合起来。
以达到使用目的。
垂直轴风力提水是最古老的风能利用方法。
风力机风轮与水泵之间的动力传输方式．有活塞泵式、离心泵式、气泵式和电动泵式４种主要形式。
活塞泵式是最为普遍的一种方式．风力机风轮与往复运动的活塞泵直接连接，或者通过齿轮传动等组合使用。
离心泵式是利用机械式旋转的传输结构．风力机风轮向离・心泵等旋转泵传递动力。
气泵式是利用风力机驱动空气压缩机来提水，这种形式中风力机与水井可以分开放置。
电动泵式是先利用风力机发电。
再驱动电动泵提水．这种形式可将风力机安装在风力较强的地方。
而将电动泵安装在远离风力机的水井处。
如果利用长轴深井泵来提水．其提取水量之大是普通活塞泵或离心泵所迭不到的。
由于萨渥纽斯型风力机具有很好的力矩特性。
因此是最适合用于风力提水的垂直轴风力机。
另外，对于需要大容量提水的地方．也可以使用达里厄风力提水机。
图７为日本开发的一种萨渥组斯型风力提水系统的示意图。
图８为一种达里厄型风力提水装置的示意图。
图７萨温纽斯型风力提水系统
・１１９・
万方数据
可再生能源
２００９，２７（６）
图８达里厄型风力提水系统
２．２风力压缩机
利用垂直轴风力机驱动空气压缩机可以比较简单地储存能量，其主要的用途是安装在一些池塘、湖塘和养殖池中。
用于净化水质、防止冬季池塘结冰、为养鱼池增氧和污水处理等。
２．３风力致热
当风能利用的最终目的是使用热能时．则不需要将风能转变成电能，最好直接把风能转变成热能。
因为根据热力学第二定律．各种形式的能量转变为热能的效率可以达到１００％，因此．在风能直接转变成热能的过程中能量损失很小，系统效率很高，这种转换方式非常有利。
风能转换为热能的主要方式有固体摩擦式、流体搅拌式、液压式和涡电流式４种。
对于垂直轴风力机来说，较为简单、方便和适宜的致热方法是液压式（图９）。
由于液压泵即使在低转数时也能吸收很大的转矩。
所以垂直轴风力机可以直接驱动定容量的液压泵。
①可刖
悼温租
图９液压式垂直轴风力致热系统示意图液压式风力致热的工作原理：系统先将风能转换成机械能．然后利用液压泵将机械能转换成液体压力能．压力能又通过阻尼孔转换成动能．最终在出口处动能转换为热能。
由于液压泵的负栽转矩与转数的平方成正比。
所以与垂直轴风力机的力矩特性恰好协调。
该方法在国外已有很多应用的实例。
在北欧等一些高纬度国家，冬季取暖要耗费大量的能量．因此被称为“北风暖气”的风力致热是最为有效的风能利用形式。
图１０为一种利用垂直轴风力机组成的用于养殖场・１２０・水温加热系统的示意图。
舞径爰置
图ｌＯ垂直轴风力机养殖场水温加热系统举例
３垂直轴风力机的发展前景
前几讲我们介绍了垂直轴风力机的诸多优越性。
由于以往在空气动力学以及结构构造力学等方面的技术积累相对不足，与水平轴螺旋桨式风力机相比。
大型实用商业杌型垂直轴风力机的研发滞后许多。
当今世界。
大规模并网风力发电设备的主流是水平轴螺旋桨式风力机。
然而。
对于风能利用来说，究竟是水平轴风力机好，还是垂直轴风力机好，当前并无绝对的定论．还须要根据实际情况来判断。
近年来。
在水平轴风力机占据大部分市场份额的同时．垂直轴风力机的研发也从来没有停止过脚步．各国研究者们都在不懈努力地研究和推广各种形式的垂直轴风力机。
在中小型风力发电领域，垂直轴风力机的发展和应用并不亚于水平轴风力机。
而且大有后来者居上的势头。
国外的许多风电设备公司都在大力开发中小型垂直轴风力发电系统。
我国的几家风电公司也相继推出了小型Ｈ型垂直轴风力发电系统．市场销量也在逐步增加。
国内的一些科研院所也正在研究兆瓦级和几十兆瓦级的大型垂直轴风力发电系统。
垂直轴风力机以其独有的特色正受到越来越多的关注。
特别值得一提的是。
国内早期推广风电时安装在农牧民家庭的风力机已经运行了１０多年，当前正处于更新换代的阶段，同时，我国农村电网改造也正在进行．这些都为垂直轴风力机的推广应用提供了一个绝好的发展机遏。
（连载完）
万方数据。