垂直轴与水平轴风电技术及效益的特点分析

垂直轴与水平轴风电技术及效益的特点分析

序号性能水平轴风力发电机垂直轴风力发电机

1 发电效率50-60% 70%以上

2 对风转向机构有无

3 叶片旋转空间较大较小

4 抗风能力强强

5 噪音大小

6 启动风速高（2.5-5m/s）低(1.5-3m/s)

7 地面投影对人的影响眩晕无影响

8 故障率高低

9 运行、保养费用费用高费用低（主要设备在地面）

10 转速高低

11 对鸟类影响大小

12 电缆绞线问题

（或碳刷损坏问题）

有无

12 机舱变速箱运行漏油有无

13 发电曲线凹陷饱满

14 风电场造价单位功率价格变化不大

8000-10000元/千瓦

功率越大单价越低

6000-6500元/千瓦

（注：仅供参考）

大力发展风电，离不开风机的国产化。为促进风电发展，国家鼓励自主研发，坚持推进风机设备国产化，降低设备成本。按照工业和信息化部与青海省的战略合作协议要求，北京航空航天大学、工信部规划司和风发科技发展有限公司，就“垂直轴风电机组系列化产品产

业化”进行指导和技术交流，决定北航和风发科技联合设立“垂直轴风电工程技术中心”。

风发科技响应国家号召，从成立至今投入大量的人、财、物进行研发，技术从研发初期到成熟，再到领先，大型垂直轴机组获得青海省科技厅项目验收和科技成果评价：填补了国内大型垂直轴风电机组的空白，达到国际先进水平。成熟的垂直轴风机基于其先进的设计方法，弥补了水平轴机组的缺陷，以启动风速低、风能利用率高和无噪声，主要设备在地面，运行维护成本低等众多优点。公司研制的垂直轴风电机组给风电市场提供了机型选择方案，具备了更加广阔的市场应用前景。

风发科技与机组相关的专利共申请了52项，含3项国际PCT专利，涵盖风轮叶片、发电机和控制三大核心技术，到目前为止，共有14项发明、1项外观设计和18项实用新型专利获得授权。

风发科技在研发和实验过程中形成了企业标准，标准显示了与水平轴风力发电机组主要不同的方面，特别是在风轮叶片、发电机、术语及定义、载荷计算、安全要求、安装、试验等。公司还制定了垂直轴风力发电机组关于塔架、制动系统、验收标准、装配和安装规范等其他规范性文件。主要包括下列四项标准（已在青海省质量技术监督局备案）：

1垂直轴风力发电机组第1部分：通用技术条件（Q/QFF001-2011 2垂直轴风力发电机组第2部分：通用试验方法（Q/QFF002-2011 3垂直轴风力发电机组安全要求（Q/QFF003-2011）

4垂直轴风力发电机组风轮叶片（Q/QFF004-2011）

垂直轴风电机组每装机容量5万千瓦（49.5MW），总投资3亿元，设计年平均利用小时1800小时（按三类风区计算），年发电收入0.515亿元（0.58元/Kwh），建设期一年。综合运营、维护、保养等费用，净收益6.5年收回投资。项目预计每年还可以带来CDM收入500万元左右。与相同发电量的火电机组相比，每年节约标煤4.12万吨，节水约7.9万吨，减少二氧化碳排放13.1万吨，二氧化硫排放92.7吨/年，烟尘24.5吨/年，氮氧化物排放206.7吨/年。

垂直轴风电制造业的发展和风电场的开发建设，将有力的推动就业。每100万千瓦设备的生产制造和风电场的开发建设，将解决10000人以上的就业，同时为上下游配套企业可带来100000人以上的就业机会，社会效益十分明显。