立軸巨能風電機組介紹

　　立軸巨能風電機組（以下簡稱巨能機組）是一種全新類型的大、特大型風電設(shè)備整機機型發(fā)明創(chuàng)新技術(shù)，其在宏觀整體實現(xiàn)大型風電設(shè)備結(jié)構(gòu)、形態(tài)、性能與自然界風力狀況進行更加優(yōu)質(zhì)化地交流，形成“最大程度乘風捕捉、最高程度出力轉(zhuǎn)化、最佳程度適應變化”的能力要求方面形成了突出的綜合協(xié)調(diào)優(yōu)勢，本文想從巨能機組如何形成與滿足大型風電所需“三最能力要求”的角度入手進行更為系統(tǒng)的介紹解析，以滿足讀者更加全面清晰化了解的愿望，并期盼能產(chǎn)生強烈的共鳴。

　　巨能機組如何實現(xiàn)“最大程度乘風捕捉”能力

　　1、大型風電采用立軸風機基礎(chǔ)形態(tài)的優(yōu)勢

　　以‘Φ’型立軸機型作為大型風電整體基礎(chǔ)形態(tài)的建設(shè)方式可形成多重獨到的天然優(yōu)勢㈠立軸風力機是采用風力直接推動葉片旋轉(zhuǎn)的順風式方式，其出力更直接，更高效，也更穩(wěn)定。㈡其塔架高度利用充分，通過塔架高度與葉片寬度的延伸設(shè)計可以等同比例地拓展乘風面積的設(shè)計范圍。㈢其風輪形成的旋轉(zhuǎn)出力可通過縱向傳動軸直接傳送到地面，從而導致因巨型化發(fā)電機系統(tǒng)設(shè)備安裝位置降低形成的優(yōu)勢獲得（包括安裝、維護方便與減輕氣候冷熱變化的影響，風輪對風過程無需攜帶發(fā)電設(shè)備及電線電纜轉(zhuǎn)動等），因此更應格外推崇采用。但是當前的立軸風力機在大型風電建設(shè)中難于應用的致命不足是不能形成巨大出力能力設(shè)計與缺乏有效的運行調(diào)控手段。

　　2、巨能機組因何能夠形成巨能出力能力

　　任何立軸風輪采用的出力方式均是使風力板在處于迎風一側(cè)時所形成的乘風出力大于處于逆風回轉(zhuǎn)一側(cè)的阻力。我們最熟悉的就是氣象站常用的在立軸周邊分布幾個勺型“風力板”的立式風輪，其勺口與勺背雖然共同迎風受力，但因勺口乘風成效大于勺背可有效抵抗勺背逆風回轉(zhuǎn)的乘風阻力，導致風輪始終沿著勺口方向旋轉(zhuǎn)。但其迎風與回轉(zhuǎn)兩側(cè)均具有大致等同的乘風面積存在，出力的差距值不大使其難于攜帶較大的負荷運行，這是導致當前立軸風力機難于形成巨能化設(shè)計的根本性原因。

　　巨能機組采用的立式風輪是由4-12個或者更多個旋轉(zhuǎn)風力板以垂直交叉的形態(tài)均勻分布于立軸的周邊并形成一體化框架形態(tài)；風輪的設(shè)計直徑越大風力板的設(shè)置數(shù)量就應更多，這可使特大直徑風輪周邊擁有足夠多的旋轉(zhuǎn)葉片接續(xù)到達最佳乘風位置承接順風風力的切向推動，并使在特大直徑下風輪不至于過度降低旋轉(zhuǎn)速度及形成運行速度的間隔快慢變化。

　　巨能機組的基本出力方式與勺型風力機大致相同，但其出力原理是采用將風輪風力板上排列的眾多條形的“迎風逆變板”（或稱排列葉片）在迎風一側(cè)同時全部逐漸封閉形成一個完整的乘風平面實現(xiàn)最大程度的乘風出力，而當該風力板運動到逆風回轉(zhuǎn)一側(cè)時，排列葉片通過控制一同全部敞開達成最大程度的瀉風空間實現(xiàn)幾乎為零的逆風回轉(zhuǎn)阻力，因此導致封閉迎風形成的巨大出力幾乎全部轉(zhuǎn)化成為推動風輪旋轉(zhuǎn)的動力，使出力能力與效率空前巨大。

　　特別強調(diào)上述出力方式與結(jié)構(gòu)只有在特大風輪旋轉(zhuǎn)直徑下才能比較優(yōu)質(zhì)化應用（常規(guī)直徑也應實現(xiàn)當前風電機組最大直徑126米以上），這是因為在相同風力情況下特大直徑風輪的旋轉(zhuǎn)運行速度將大幅減慢，從而可使排列葉片的伸縮或轉(zhuǎn)向的周期性循環(huán)變化過程在充分的時間內(nèi)從容緩慢完成，中小直徑風輪的飛快運行速度不能采用。

　　3、巨能機組如何形成巨大乘風面積

　　滿足有效乘風面積空間的拓展需求是實現(xiàn)大幅提高出力能力的前提基礎(chǔ)。巨能機組風力板上的乘風面積是由排列葉片構(gòu)成的，其無須形成攻擊角度出力方式葉片所需要的流體力學剖面結(jié)構(gòu)與形態(tài)來限制其寬幅拓展與導致體態(tài)的厚重和加工復雜。單個排列葉片可實現(xiàn)機械化流水線生產(chǎn)，其可在風力板上大量排列設(shè)置與整體超長、超寬拓展，排列葉片常規(guī)整體寬度25-75米×高度20-65米，或沒有特別的極限因素阻礙其進一步拓展，從而可實現(xiàn)特大乘風捕捉面積的形成，因此巨能機組可很輕松地實現(xiàn)5-10兆瓦以上功率的設(shè)計，其宏觀外形如同一個“枝繁葉茂的參天大樹”壯觀美觀（見示意圖）。