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、特大型風電設備整機機型發(fā)明創(chuàng)新技術，其在宏觀整體實現(xiàn)大型風電設備結(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形態(tài)的優(yōu)勢

    以‘Φ’型立軸機型作為大型風電整體基礎形態(tài)的建設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計可以等同比例地拓展乘風面積的設計范圍。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中難于應用的致命不足是不能形成巨大出力能力設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)；風輪的設計直徑越大風力板的設置數(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