風力發電的春天

20世紀的三次石油危機使得傳統能源頻頻告急，在這樣的形勢下，再加上全球環境污染，使全球生態環境惡化，促使人們的生態環境保護意識加強。這也為風能、太陽能等清潔能源創造了發展的機會。

風力發電對于解決沿海島嶼、交通不便的邊遠地區、地廣人稀的草原牧場，以及遠離電網的農村、邊疆等地方的生產和生活用電問題有著立竿見影的效果。正是在這樣的形勢下，風力發電迎來了發展的春天。從20世紀70年代開始，世界各國加快了研究風力發電和建設大中型風力發電場的努力。據科學家預計，到21世紀中葉，風能將成為世界能源供應的支柱之一，成為人類社會可持續發展的主要動力源。

水平軸風力發電機——旗桿頂上掛螺旋槳

我們常見的風力發電機都是水平軸風力發電機。他們看起來就像是旗桿頂上掛螺旋槳。這個螺旋槳稱為“風輪”，旗桿稱為“塔架”，在風輪后面有個小機艙吊車公司，里面有增速齒輪箱和傳動系統，風輪的低速轉動可在齒輪箱里變成高速。由于風輪必須迎著風才能轉動，所以機艙里還有偏航裝置控制系統，可以讓風輪始終正對著風來的方向中型風力發電機吊車，一般來說，風輪只有在4級風以上時才能轉動，但是到了8級風以上時，風力發電機就必須停止工作，以免電機設備被大風毀壞。不過，如今的最新式風力發電機已能在3級風至10級風的情況下正常工作了。

海上的水平軸風力發電機

垂直軸風力發電機——腦袋頂著螺旋槳

水平軸風力發電機的風輪軸要承受風輪轉動的扭力以及風輪質量帶來的阻力，而隨著風輪越做越大，質量也越來越大，風輪軸一旦承受不了就會損毀。我國從2001年開始研發一種新型的垂直軸風力發電機，它的輪軸是豎直立在地面上的，風輪就像直升機的螺旋槳那樣，在“旗桿”（塔架）頂上。

這樣做有幾個好處：一是風輪質量由塔架承擔了，輪軸就不需要再承擔風輪的質量帶來的剪力；二是垂直軸的風輪既然像直升機螺旋槳，因此它會形成升力，風力越大，轉得越快，

升力就越大，軸對風輪的阻力就越小，使垂直軸風力發電機的風輪有點“浮”起來，轉得更輕盈，更容易增速中型風力發電機，從而產生更大的能量。此外，垂直-力型風力發電機還有一大好處：它的增速齒輪箱、偏航控制系統和發電機等重要裝置都是裝在地面上（塔架底部）的，這樣在大風天氣里，維修人員就不用冒著生命危險爬上塔頂去進行維修。

廣州能源所園區內的垂直軸風力發電機