從煤炭到風(fēng)電 垂直軸風(fēng)電技術(shù)革新能否改寫能源版圖？

　　一、垂直軸風(fēng)電的經(jīng)驗(yàn)
　　2005年，行業(yè)投入力量從國(guó)外學(xué)習(xí)垂直軸機(jī)組技術(shù)。2008年-2012年，國(guó)內(nèi)多家企業(yè)先后投入樣機(jī)的研究階段。三峽辦、上海舉風(fēng)、福祿公司先后投入了垂直軸Φ型樣機(jī)試驗(yàn)；香港和合、深圳風(fēng)發(fā)、國(guó)能風(fēng)電投入了垂直軸H型樣機(jī)試驗(yàn)。 　　說是研究，實(shí)際上就是對(duì)國(guó)外技術(shù)的模仿、復(fù)制階段。在結(jié)構(gòu)、材料、加工工藝上沒有核心突破，從千瓦級(jí)就貿(mào)然進(jìn)入兆瓦級(jí)，結(jié)果很明顯，基本都重復(fù)國(guó)外的結(jié)果。
　　這段時(shí)間的教訓(xùn)，導(dǎo)致垂直軸風(fēng)電技術(shù)的停滯不前，使很多人認(rèn)定垂直軸風(fēng)電就不適合大型化，令人欣慰的是Sandia實(shí)驗(yàn)室2012年重啟了垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究。
　　這個(gè)時(shí)期探索給垂直軸風(fēng)電發(fā)展留下了寶貴的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，在葉片強(qiáng)度、支撐結(jié)構(gòu)等問題上都有進(jìn)展，垂直軸風(fēng)電的大型化必須克服振動(dòng)、效率、制動(dòng)和控制四大問題。下面，對(duì)克服震動(dòng)、效率兩大問題簡(jiǎn)要探討。
　　二、穩(wěn)定的切向力克服振動(dòng)問題
　　升力型垂直葉片在旋轉(zhuǎn)過程中，葉片攻角成正弦曲線運(yùn)動(dòng)。變化的攻角使的葉片受力明顯傾向一側(cè)，加上中軸過長(zhǎng)，造成設(shè)備嚴(yán)重偏載震動(dòng)，影響設(shè)備的安全運(yùn)行。 　　如果，葉片在旋轉(zhuǎn)過程中，在330°-360°范圍內(nèi)，葉片的切向力（升力）方向始終和葉片圓周運(yùn)動(dòng)切線方向一致，加上適當(dāng)位置上的支點(diǎn)固定，使風(fēng)機(jī)能夠沿中軸線穩(wěn)定運(yùn)行就像旋轉(zhuǎn)的陀螺，即使我們用力抽拉，陀螺還能穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)，位移偏轉(zhuǎn)很小。避免偏振和諧振的作用，提高垂直軸風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行。 　　水平軸風(fēng)機(jī)也有振動(dòng)問題，但是其穩(wěn)定的切向力避免了偏振效應(yīng)，所以水平軸才能做得更大。如果垂直軸也能避免偏振效應(yīng)，那么離大風(fēng)機(jī)時(shí)代又進(jìn)了一步。
　　估計(jì)很多人會(huì)問怎么才能做到穩(wěn)定的切向力。因?yàn)檫@次我們只做技術(shù)交流。