江南体育当风速过快时（一般大于25米/秒），风力发电机就会开启保护模式。它会停止运转，叶片也会变浆，以减小风阻。同时，机舱采用了高强度的钢材，最大程度避免大风将机舱盖掀起的可能。

　　此外，西门子的叶片还有个特殊的技术——气动弹性叶片。打个比方，我们让风机叶片模仿芦苇，当风吹过时，叶片可以像芦苇一样产生一定的偏转和抖动，以降低强风对叶片造成的直接冲击力。

　　除了应对台风，还有个敌人是雷击。毕竟海上风力发电机基本上就是附近海域上的最高点。被雷击的可能性也最大，我们做过统计，2003年--2010年间，丹麦的一个海上风电场中的72台风力发电机总共遭受了310次雷击。所以一套可靠的防雷击也是非常必要的。

　　这里放个刺激的视频，我们的两个工程师亲眼目睹了一次风机被雷劈的场景......

　　来，江南体育咱们一块潜入水下，江南体育就能看到不同啦！与普通风机需要通过安装在海床的一根基柱上不同，它是漂浮在海面上的，所以称之为浮式风力发电机。

　　安装普通的海上风力发电机需要先在海床上打桩并安装基础，随后再将风力发电机的塔架和机舱叶轮等设备安装上去。具体的安装过程可以参考我们特别制作的这个视频：

　　而对于浮式风机，水面以下采用了“柱型浮漂”的设计方式：一个由钢和混凝土组成的压载舱，并用锚和钢缆固定在海床上。所以深入海面下方，看到的情况就是这个样子：

　　因为当水深超过50-60米后，安装水下基础的价格就变得极为昂贵，所以采用浮式风机将会极大的节省成本。

　　此外，安装海上风机是一件复杂的事情，不仅要先安装基础，塔架，机舱，还要把叶片一个一个的安装上去。而且安装时对于海洋环境有着极高的要求，遇上坏天气就要停工，所以海上风机建造安装的成本很高。

　　但若采用浮式风力发电机，则可以在码头的周围预先安装好，再由拖船运送到指定海域，可以很大的减少成本以及安装时间。

　　还有一点就是在水深在100米或更深的海域，有很多风力状况良好的地方适合进行风力发电，相当于让我们可以开发更多的海上风能。

　　2009年，西门子在挪威的海域中建成了世界上第一台浮式风力发电机的原型，装机容量为2.3MW。原本设计寿命5年的小风机，目前仍在海上运转，为挪威的电网提供清洁的电力。

　　现在，西门子正在苏格兰彼得黑德市25公里外的海域上建立世界上第一座浮式风力发电场，总共有六台西门子6MW的风力发电机，预计于2017年底竣工。届时这个风电场将可以为2万户家庭提供清洁的能源。

　　对于海上浮式发电场，我们认为可以适用于水深达700米的海域，这个深度所涵盖的海域将包括美国的西海岸，日本的东海岸，以及西班牙，葡萄牙和法国等地区的海域。

　　这个外形酷似河豚的BAT实际上是一艘充满氢气的小型中空飞艇，其中心装有一个巨大的风力涡轮机，能漂浮在304米的空中迎风发电，并将能量传输回地面。高空风力大，所产生电能是在常规高度发电的两倍，并且环保、低廉、易安装维护。BAT的外壳由不透气、耐用的面料制成，里面充满氦气。借助新面料技术，BAT实现了低气体泄漏率。研究人员采用一个填充氦气的充气壳吊装，同时用高强度绳索把这个装置固定，便于其通过电线传输电力到地面。

　　这个树状机组名为Wind Tree，每个枝节中分布着小型的垂直风力涡轮叶片，它整体有11米高，直径约为8米，分布着72个小型垂直涡轮叶片。由于采用了轻量设计，即使在低风速下，该机组也能发电。每棵树状机组最大能够产生3.1千瓦的电量，运行时无声无息。NewWind预测在广泛适用后，每棵“树”造价约为36500美元，每年大约可以运行280天，几年内就能收回成本。

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　　Google收购了Makani Power，这家公司重点研发飞行风力涡轮机，这个发电风筝就是他的产物。根据Makani的预计，未来能够生产发电量达600千瓦的风筝。相比之下风筝发电使用的物料少90%，成本也会减少一半。Google X实验室总监Astro Teller认为，这个项目或许会对“全球未来的能源生产带来举足轻重的影响。”

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　　摩天楼外表的这层“毛发”，是用来捕获风能，完全抛弃了传统的涡轮风机模式。这个发电系统的原理是压电驱动技术(Piezoelectric technology)，将动能转化为电能储备利用。像头发一样的纤维触手对鸟类和人都是安全的，并且告别了传统风力涡轮机的噪音。稻草摩天楼不仅仅技术先进，还代表着一种建筑美学：“稻草”覆盖的大楼产生一种运动的景观，让普通的、静态的城市建筑变得有一种在天空中浮动的奇特景象，就好像大楼突然变得有生命了。

　　E在加利福尼亚州的Tehachapi地区的1.7MW风机上安装了一个直径为18米的伞形导流罩。这个名为“ecoROTR”的伞形导流罩可以使流向叶尖的风向发生偏转，从而提高风轮捕获的能量。GE的可持续能源项目主管Mike Bowman说：“就好像一个UFO就贴在风机的脸上，但这可能就是风机的未来。”

　　在人们的印象中，风力发电机就是一根柱子、三个叶片组成。但是前不久西班牙公司Vortex Bladeless 造出了一种没有风机扇叶就能发电的新型风机，一瞬间备注关注。除了占地小，对环境的安全影响较低之外，Vortex还对风吹来的方向没有限制——这和传统的水平轴风力发电机相比是一个极大的优势。也就是说，如果这种技术在未来得到更广泛的使用的话，任何有风的地方都可以安装发电机。

　　这座“荷兰风轮”，居然在风力发电机里盖72座公寓。据了解，这座“公寓”除了从风中获取能量，这座建筑还将配备收集雨水的设施，循环利用自来水，还从居民生活的有机废物里产生沼气燃料加以利用。不要小看了这座小小“风轮”，在“风轮”外环有40个旋转舱，以供游客游玩，内环有72座公寓，160个酒店客房，江南体育还有一个商场，里面包括一家餐厅。

　　利用风力将电荷带动到高电势区域，整个过程克服电场力做功， 将电荷动能转化成电能。

　　全阻流式微风风力发电机——世界上唯一一种能够规避并超越贝茨极限的风力发电机。

　　其他答主介绍了各种各样的风力发电机，但这些风力发电机主要发展方向都是大型化。这些风力发电机的风能利用率都不能超过贝茨定律推导出的贝茨极限59.3%，他们的发展方向从来都不是提高风能利用率，而是通过增加风力发电机体积，来提高风力机功率。

　　但是，我们必须了解贝茨定律推导过程中忽略的大量重要参数，并且通过补全这些被贝茨定律推导过程中忽略的参数，来获得更加理想的风力发电机结构。

　　贝茨定律推导过程中忽略了叶轮（叶片）对气流的阻力，进而忽略了叶轮对气流流速的影响。江南体育

　　具体工作原理可看一下这篇文章：“风电氢能：用水力发电机的理念去设计一款风力发电机”

　　基于文丘里效应可知，受限流动在通过缩小的过流断面时，流体出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比。

　　因此，如果风力发电机叶轮面积越大，则流经风力机范围内的气流流速就会越快。

　　如上图所示，风力遇到实度达到100%的风力发电机叶轮时，气流会从叶轮外沿绕行。

　　基于文丘里效应，气流的流速会大幅度提高（实际测试气流流速是外界流速的1.45倍）。

　　并且认定，叶片实度越高，气流会离开叶轮范围，反而降低了叶轮的风能利用率。

　　实际上，在早期实验中我就发现，阻力式风力发电机在微风环境下表现一直优于小三叶升力式风力发电机。

　　上述实验结果与现有风力发电机理论推导结果不符，因为高实度风力机叶轮通过理论推导，其风能利用率应当低于小三叶升力式风力发电机。江南体育

　　并且，阻力式风力发电机的输出功率与当前风速成正比。风速越快，输出功率越大。

　　例如下面视频中的风力发电机，风速5米每秒时输出功率1000W，风速10米每秒时输出功率2000W,其输出功率与当前风速成正比。

　　注：视频中风力机未安装发电机结构，当风力机安装负载以后，转速会大幅度降低，扭矩是传统小三叶升力式风力机的若干倍。这种风力机需要变速齿轮组对转速进行倍增。

　　后续，通过进一步改进阻力式风力发电机结构，我设计出了第二代全阻流式风力发电机

　　迎风面面积大，出风口面积小，叶轮结构可以视为一个入口大出口小的流管，气流流速会因为叶轮结构而进一步增加。

　　同时，因为气流从叶轮外沿绕行，所以叶轮半径等同于杠杆结构，进一步提高能量密度。

　　这种风力发电机并不适宜大型化，根据我的计算，直径4米的风力发电机是非常理想的设计。

　　全阻流风力机的本质上就是利用一个内凹结构形成一个流管，利用流管使气流流速增加，利用高速气流带动风力机叶轮旋转。

　　其叶轮采用蒙皮，每年进行更换，其更换成本也非常廉价。完全可以满足大多数家庭使用。

　　新型的风力发电机，主要体现在与现有安装风机，有着明显迭代的新生产风机。并不是真正意义的创新风机。风力发电机的基本原理都是相通的，通过吸收风能，转化为机械能的过程。

　　当今风电在全球的装机容量很大，风电产业也有了几百年的发展历程，不会像一些电子产业有那么多可以值得迭代跨越发展的阶段。