垂直轴风力发电机的发展历史及现状

何志宁， 刘座铭， 张宗珍

（大连市中冶北方工程技术有限公司，辽宁大连116600）

0 引言

按照风力机转轴相对位置关系的不同可把风力机分为水平轴风力机和垂直轴风力机，各大科研机构和高校院所对于水平轴风力机的研究起步较早，研究成果也较多，是目前商业化程度高和技术较成熟的一种风力机，占整个风力发电机市场的97%。由于人们起初对于垂直轴风力机的认识不足，认为垂直轴风力机的尖速比不可能大于1、风能利用率低等缺点，致使垂直轴风力机长期得不到发展。随着计算流体力学的发展，实践证明垂直轴升力型风轮的尖速比可以大于1。相关研究表明，达里厄H型（Darrieus）风力机的尖速比可以达到6或更高，空气动力性能十分优异，并且风能利用率和成本造价也具有一定的优势，近年来受到各国［1，3］研究人员的广泛关注。

1 垂直轴风力机长期得不到发展的原因

与水平轴风力发电机相比，垂直轴风力发电机组有着诸多的优越性。但由于垂直轴风力发电机的研究晚于水平轴风力发电机，在垂直轴风力机出现之后的很长一段时间内，由于人们对它的认识不足，未引起足够的关注。以前在空气动力学以及构造力学等方面的技术积累较少，大型垂直轴风力机的研究相对滞后。但是对于小型升力型垂直轴风力发电机组来说，经过了多年的技术积累，以及计算流体的快速发展，小型升力型垂直轴风力机的研究已经取得了一定的成就，并开始逐步的商业化。……