聚風(fēng)型風(fēng)機(jī)

　　“山寨”一詞在中國(guó)的流行可以說(shuō)是國(guó)人對(duì)創(chuàng)新能力不足的阿Q式自嘲。“山寨”一詞有一種譯法是“made in China”。而在國(guó)內(nèi)科技產(chǎn)品紛紛扛起“山寨”大旗的當(dāng)下，清華大學(xué)等單位聯(lián)合研發(fā)的聚風(fēng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)卻異軍突起，或許它可以讓“made in China”首嘗“被山寨”滋味。
　　聚風(fēng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的理論概念來(lái)源于日本。但隨后，日本并沒(méi)有研發(fā)出達(dá)到商用水平的產(chǎn)品，轉(zhuǎn)而從中國(guó)進(jìn)口。
　　從中國(guó)進(jìn)口的風(fēng)機(jī)正是清華大學(xué)與江蘇中航動(dòng)力控制有限公司聯(lián)合研制的聚風(fēng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
　　近日，記者從清華大學(xué)了解到，這套5千瓦的風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了100%國(guó)產(chǎn)化，目前已進(jìn)行小批量生產(chǎn)，將在我國(guó)海南省風(fēng)光互補(bǔ)等項(xiàng)目中進(jìn)行批量試用，并已經(jīng)出口歐美日等國(guó)家。
　　技術(shù)開(kāi)發(fā)總負(fù)責(zé)人、清華大學(xué)航天航空學(xué)院教授張興在接受《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)介紹道，這種聚風(fēng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用了全新的概念，不僅在發(fā)電過(guò)程中沒(méi)有噪音，風(fēng)能利用效率還大大提高，“1臺(tái)能頂3臺(tái)普通同直徑葉片的風(fēng)機(jī)”。
　　據(jù)記者了解，這套完全由我國(guó)自主研發(fā)的風(fēng)機(jī)產(chǎn)品不僅引起了普通用戶的興趣，還引起歐美發(fā)達(dá)國(guó)家一些科研單位的注意，并向生產(chǎn)商發(fā)出訂單。
　　關(guān)鍵技術(shù)被國(guó)外壟斷一直是中國(guó)風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的軟肋，也是我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量高速增長(zhǎng)的重要隱患。
　　我國(guó)風(fēng)能技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化突破？聚風(fēng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)正在給出答案。
　　100%國(guó)產(chǎn)的性能之王
　　2010年12月底，《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者登上清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院的屋頂。當(dāng)走近這臺(tái)輪轂高度僅有5米、葉片直徑為2.5米的風(fēng)機(jī)時(shí)，雖然葉片正在冬日的大風(fēng)中飛轉(zhuǎn)，并且距離僅有幾米，卻聽(tīng)不到絲毫的噪音。同時(shí)，與普通風(fēng)機(jī)不同的是，這臺(tái)風(fēng)機(jī)正在大風(fēng)中不斷自動(dòng)跟蹤風(fēng)向。
　　風(fēng)能雖然是綠色能源，但風(fēng)機(jī)同時(shí)也是噪音源，一般情況下噪音很大。在美國(guó)，噪音污染就成為大眾反對(duì)風(fēng)電發(fā)展的最主要因素。在其他某些國(guó)家，也常常因噪音導(dǎo)致的反對(duì)聲使得一些風(fēng)場(chǎng)停止運(yùn)行。在主張發(fā)展分布式屋頂風(fēng)電的歐洲，安靜更是一個(gè)必備條件。
　　聚風(fēng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)是由聚風(fēng)罩和葉片及控制系統(tǒng)組成，同普通風(fēng)機(jī)的根本區(qū)別在于葉片外圍多了一圈聚風(fēng)罩，而正是這個(gè)聚風(fēng)罩使得風(fēng)機(jī)噪音大減，并使其發(fā)電量大大提高。
　　據(jù)張興介紹，聚風(fēng)罩能夠打碎來(lái)自葉片端部的漩渦，從而消除噪音。
　　在歐洲，屋頂風(fēng)機(jī)的研發(fā)較為活躍，各式各樣的屋頂風(fēng)機(jī)層出不窮，但真正實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的并不多。清華大學(xué)等單位聯(lián)合研發(fā)的這套聚風(fēng)型風(fēng)機(jī)也是屋頂風(fēng)機(jī)的一種，額定功率5千瓦，聚風(fēng)罩直徑3.4米，可安置在住宅樓或者寫字樓的屋頂。一臺(tái)5千瓦風(fēng)機(jī)提供的電力基本能夠滿足一棟普通別墅的需求。在各種屋頂風(fēng)機(jī)中，聚風(fēng)型風(fēng)機(jī)是目前為止效率最高的。
　　聚風(fēng)罩的原理來(lái)源于日本九州大學(xué)，是2000年以后才有的新概念。根據(jù)這個(gè)原理研制的風(fēng)機(jī)具有它特有的優(yōu)越性。
　　張興舉例說(shuō)，一次性紙杯去掉底就是一個(gè)聚風(fēng)罩。聚風(fēng)罩的作用在于加快風(fēng)機(jī)葉片流道內(nèi)的風(fēng)速，由于發(fā)電量和風(fēng)速的3次方成正比，在相同尺寸的風(fēng)輪直徑下，聚風(fēng)型風(fēng)機(jī)可以將輸出功率提高好幾倍。聚風(fēng)罩越長(zhǎng)，發(fā)電量越大。
　　不過(guò)考慮到商用推廣，聚風(fēng)罩的長(zhǎng)度也不宜過(guò)長(zhǎng)，目前的5千瓦風(fēng)機(jī)便在結(jié)構(gòu)緊湊的前提下實(shí)現(xiàn)了將風(fēng)能利用效率提高到原來(lái)的3倍，即提高了200%。這對(duì)于連1個(gè)百分點(diǎn)都斤斤計(jì)較的能源領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是質(zhì)的飛躍。而普通風(fēng)機(jī)如果要實(shí)現(xiàn)相同功率，葉片直徑需達(dá)到6. 4米。