新能源能否催生产业革命？

　　当风机能上天入海

　　对资源丰富的风能善加利用即可解决电力供应问题，但是现在风力发电成本高让风电成为电力行业的配角。归根结底，技术才是解决成本问题的关键利器。　风力发电机按结构分，可分为两类：水平轴式与垂直轴式。

　　风轮轴线的安装位置与水平夹角不大于15度的风力机叫作水平轴风力机。其叶片翼形通常使用飞机翼形，它以类似螺旋桨式的叶片绕水平轴旋转。这类风机的优点是它的风能利用系数较高。水平轴风电机是现在应用较广泛的，它的形象：三张叶片支撑在一根高高的柱子上，几乎是所有人心中风电机的样子。现在世界最大的水平轴风机功率可达到6兆瓦，绝大多数电场安装的都是水平轴风机。

　　风轮轴线的安装位置与水平垂直的风力机叫作垂直轴风力机。其叶片绕垂直轴旋转。它的优点：风轮可吸收来自任意方向的风能，而不需要跟踪风向的迎风机构。最早的垂直轴风力发电机是一种圆弧形双叶片的结构（Φ型），由于其受风面积小，相应的启动风速较高，一直未得到大力发展。

　　2000年后，很多国家都开始研制H型垂直轴风电机，美国、英国、德国、奥地利、韩国等国家都已生产出样机，功率都在10KW以内。由于H型垂直轴风电机设计结构采用了特殊空气洞力学原理、三角形向量法的连接方式以及直驱式结构的原理，使得风轮的受力主要集中于轮毂上，因此抗风能力较强。H型垂直轴风机运转时无噪音以及电磁干扰小等特点使它成为各国研究的热点。业内人士认为，在风能资源不良地区安装H型垂直轴风机可以解决局部供电需求。

　　考虑到空中风速比陆上高25%，前沿实验室在研究漂浮式风机。这种风机像放风筝一样浮在半空中，它的特点是对环境影响更小并且非常灵活。它的问题是，用来固定地面的长绳索有碍观瞻，也可能影响航空秩序。渥太华的Magenn Power公司已经在进行第一台漂浮式风机的实验了。

　　现在建立海上风电场，需要把塔架深埋入海底，不仅耗时耗力，而且不易维修。挪威StatoilHydro公司计划建设世界第一台深水浮动风电机。这种风机利用电缆连接海底，深达170米，建成后可为1000家用户提供电力。

　　无论陆上或海上风电，发展方向都是功率更高，对环境影响更小，更结实耐用。

　　被电网排斥的未来电力巨人

　　风速不稳定，产生的能量大小不稳定；利用受地理位置限制严重；转换效率低等原因使风能利用在技术上有颇多障碍。

　　这些障碍中，负荷不稳定已经成为制约风电并网的因素，更导致不少建成的风电场无法并网。怎样把用电低谷的电量储存起来在高峰时期用是必须解决的问题。能源互补发电系统是目前应用较多的解决电网负荷峰谷峰底的差异的办法。但是，想要直接并且更高效地利用风能，需要经济实用的风能储能系统。通过合理的设计与调度，风能储能系统能够给风电场的稳定运行以及提高整个系统的经济性提供保障，从另一方面也更能促进风电的大规模开发，进一步降低成本。

　　近年来，虽然风电在中国增长迅速，但是其地位还远没有改变。用可再生能源学会风能专业委员会副会长施鹏飞的话说，只是个“点缀”，即使到2020年风电装机容量达到1亿千瓦，也只占总装机量的3%。目前制约中国风电发展的一个主要原因是，风电并网困难的问题不是短期可以解决的，需要系统性的规划。