风力发电企业进入越来越深的水域，传统的风车式风机可能不是最合适的解决方案。 现在是时候看看替代品。
风力涡轮机历来刀片绕水平轴线旋转，这一直保持在现代的风力发电场的标准。 传统的水平轴风力涡轮机（HAWTs）来主宰风能市场，无论是在陆地和浅水近海。
但最好的风电场往往在更深的海域发现，远离风障，航道，沼泽和迁徙鸟类。 刚性固定在海床上的支撑结构在50m以外的深度上可能不是经济可行的，所以工程师转而选择浮动基础。
这些风力发电条件非常不同，这意味着对替代风力涡轮机配置的重新兴趣。 当我们报告 英国皇家学会的哲学事务 采用垂直旋转轴就是这样一种选择。 这些始终面临风的涡轮机被称为垂直轴风力涡轮机（VAWT）。
稳定的结构
传统的水平轴涡轮机非常头重脚轻，与刀片和生成的功率不一定固定在塔顶部的设备。 在大型海上风机这一部分可重达几百吨左右100m海平面以上。
在垂直轴涡轮机中，发电系统的高度可以低得多，甚至在塔架的底部。 这意味着VAWT的重心往往更低。
在浮动支持上，这个优势被放大了 - 只要想一想，坐在独木舟上而不是站在它上面的稳定性。
降低发电机也使它们更易于维护或更换。 例如，对于VAWT工作人员来说，只需要爬一小段距离就可以进入机械而不是爬上不断移动的100m塔。
大小事项
一般情况下，较大的风力涡轮机生产廉价的电力。 这导致涡轮机变得越来越大，功能更强大，特别是近海的地方50m刀片是现在日常有的甚至 大得多.
但是这样的横向旋转的巨头很快就会达到极限。 如果考虑叶片的轴线，当叶片水平时，重力垂直于叶片，而当叶片垂直（向上）时，重力将平行于轴线并且指向叶片的根部。 最后，当叶片再次垂直（向下）时，重力将平行于叶片轴线，但现在指向尖端。 一些 研究 声称这振荡重力负载限制了水平轴涡轮机的大小。
垂直轴涡轮机解决了这个问题，因为当它们旋转时，它们总是以相同的方向经受恒定的重力。 没有一端支撑80m金属刀片的压力，VAWT可能变得更大。
研究 也表明垂直涡轮机可被放置在风电场中彼此靠近。 因此，对于一个给定的区域，更VAWTs可以安装，并且比如果HAWTs被使用，从而减少了电力的成本产生更多的电力。
轴心国革命
所以现在出现了一个明显的问题：为什么如果VAWT如此优越还没有被使用呢？ 主要原因是它还是一项新技术。 虽然研究人员已经研究了几十年的纵轴，但由于材料和轴承系统的限制，这项技术落后了。 投资者仍然认为已知的技术是安全的，即使在深海风力的考虑下，他们也更倾向于在浮动平台上支持水平轴涡轮机。
但是政府和有远见的公司正在投资VAWTs的深海海上风能的潜力。 该 新星项目，由英国政府资助，展示了垂直轴海上在商业上是可行的。 桑迪亚国家实验室由美国能源部门支持 各个 欧盟支持 项目 也支持这项技术。
英国的VertAx Wind或挪威的Gwind等工业公司也正在通过不同的概念发展。 法国公司Nenuphar正在推进其VAWT设计，计划（在本文顶部）安装第一个浮动风力发电场 离开马赛的海岸.
随着能源需求的增加，我们有义务探索每一个可能的解决方案。 位于深海的垂直轴风力发电机有很大的潜力成为这些解决方案之一。
作者简介
莫里吉奥Collu是一个讲师，海洋可再生能源中心在克兰菲尔德大学。 Collu博士是高级机械工程硕士的课程总监，并在流体力学和加载，曾，MRINA和MEI讲师。 他特别参与了新兴的漂浮风力涡轮机行业的离岸支撑结构的概念和初步设计。
迈克尔·博格目前正在开展博士后研究风能的丹麦技术大学部内浮动由欧盟资助的DeepWind和INFLOW项目的支持垂直轴风力发电机的概念。
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