垂直轴风力发电机
垂直轴风力发电机（英语：Vertical axis wind turbine，VAWT）是风力发电机的一种类型，其主转子轴与风向垂直，机电部件位于风力发电机的底部。这种设计可让发电机和变速箱靠近地面放置，以便于维护和修理。 垂直轴风力发电机不需要正对风向[1][2]，因此不需要有感应与对准风向的机制。
“垂直轴”与“水平轴”风力发电机比较
[编辑]“垂直轴”与“水平轴”风力发电机的分野，在于其旋转轴（转子）与风向的对应关系，旋转轴正对风向为水平轴风力发电机；旋转轴垂直风的来向为垂直轴风力发电机。
“垂直轴风力发电机”与“水平轴风力发电机”比较
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垂直轴风力发电机，其旋转轴垂直风的来向 -
水平轴风力发电机，其旋转轴正对风的来向
优缺点
[编辑]优点
[编辑]- 与一般常见的“水平轴风力发电机”比较，“垂直轴风力发电机”不需要对准风向即可运作，意即它们不需要复杂的机械装置和电动机来调整方向以及让叶片变桨[3]。
- 在有乱流和阵风的环境下，“垂直轴风力发电机”通常发电效能较好。
- “垂直轴风力发电机”的发电机和变速箱通常放在靠近地面的放置，维修较为便利。
- 在现行风力发电厂水平轴风力发电机的下方，可安装一些垂直轴风力发电机组，以有效运用这些风场。
缺点
[编辑]- 以同样环境、同样额定功率产品比较，一般“垂直轴风力发电机”发电效率低于“水平轴风力发电机”，因此大部分大型商用系统采用“水平轴风力发电机”[4]。
应用
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2011年美国桑迪亚国家实验室的风能研究人员开始了为期5年的研究，将垂直轴风力发电机设计技术应用于离岸风力发电。研究人员表示由于安装和运行方面的挑战，海上风力发电的经济性与陆上风力发电机不同。垂直轴风力发电机具有重心较低与设计复杂度较低的优势，可以降低风力发电成本[5]。
另外，垂直轴风力发电机可以结合其他应用，例如路灯上可以装置垂直轴风力发电机。
参考文献
[编辑]- ^ Jha, A.R. Wind turbine technology. Boca Raton, FL: CRC Press. 2010.
- ^ Raciti Castelli, Marco; Englaro, Alessandro; Benini, Ernesto. The Darrieus wind turbine: Proposal for a new performance prediction model based on CFD. Energy. 2011, 36 (8): 4919–34. doi:10.1016/j.energy.2011.05.036.
- ^ AIP Conference Proceedings 1931, 030040 (2018); [1] （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- ^ 严以诚. 風力發電介紹 (PDF). 三联科技股份有限公司. 2010-09-21 [2020-02-28]. （原始内容 (PDF)存档于2020-02-28） （中文（台湾））.
- ^ Holinka, Stephanie. Offshore Use of Vertical-axis Wind Turbines Gets Closer Look. Renewable Energy World. 8 August 2012 [18 September 2015]. （原始内容存档于2017-07-01）.
