水平轴与竖直轴潮流能发电装置的异同
垂直轴风力发电机有什么优势？
垂直轴风力发电机有什么优势？目前风力发电机发展这么多年，基本上形成了水平轴和垂直轴两种发电方式，有点卧缸发动机和立缸发动机的对比味道了。
目前国内大多数还是水平轴的风力发电系统，特别是大功率的发电系统基本上是水平轴的，主要是和制造水平有关系。
水平轴的风力发电，主要是结构简单，效率相对高，已经规模化生产了，但是水平轴的需要对风的装置，而且发电机要放置在塔顶，这样维修起来成本比较高，所以未来应该是垂直轴的天下才对，垂直轴的风力发电，有以下优势，请关注：容济点火器1、垂直轴的发电系统装在塔筒的底下，整体重心低，更容易适应复杂环境和大型化，毕竟安装维修都方便。
2、垂直轴的桨叶旋转起来是一个简单的圆柱形，理论上能接受各个方向的风能，不用对风装置，发电量应该会更高。
3、噪音小，一般十几转就可以发电了，200转已经是额定转速，一般风速1-28米/秒的范围就可以发电，转速低，也不会影响生态，也不用润滑油。
4、转动半径小，可以节约更多的空间，能容纳下更多的设备。
5、抗风的能力非常小，50米/秒的台风下都可以工作。
6、发电机输出的曲线比较硬，在风速5-9米/秒的范围内，输出的电量要高过水平轴20%左右。
7、控制上也简单，并不需要为宜以及偏航系统来驱动桨叶运行。
8、刹车系统简单。
但是因为叶片在一个圈里边运行，不产生力矩，所以整体效率不如水平轴的风力发电。
如果速度超过一定范围控制起来有一定困难，而且启动不容易，这些因素都需要在未来技术发展过程中来完善。
1评论傲世灬琉璃 07-30 10:296赞踩垂直式可以更好的利用各个方向的风能，免除了现在风机的偏航对风、以及风自身的切面仰角，大大提高了风能的利用效率，但同时，因为其自身结构问题，导致无法发展成为大型发电机，但国家现在政策正在由集中式风力发电转向分布式发电，所以，垂直式风力发电机，在未来几年可能会迎来井喷式发展立式。
回答收藏问题 | 查看更多问答我有靠谱回答2个回答容济点火器容济官方头条号 9小时前4赞踩目前风力发电机发展这么多年，基本上形成了水平轴和垂直轴两种发电方式，有点卧缸发动机和立缸发动机的对比味道了。
风力发电机的种类
风力发电机的种类尽管风力发电机多种多样，但归纳起来可分为两类：①水平轴风力发电机，风轮的旋转轴与风向平行；②垂直轴风力发电机，风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向。
水平轴风力发电机水平轴风力发电机可分为升力型和阻力型两类。
升力型风力发电机旋转速度快，阻力型旋转速度慢。
对于风力发电，多采用升力型水平轴风力发电机。
大多数水平轴风力发电机具有对风装置，能随风向改变而转动。
对于小型风力发电机，这种对风装置采用尾舵，而对于大型的风力发电机，则利用风向传感元件以及伺服电机组成的传动机构。
风力机的风轮在塔架前面的称为上风向风力机，风轮在塔架后面的则成为下风向风机。
水平轴风力发电机的式样很多，有的具有反转叶片的风轮，有的再一个塔架上安装多个风轮，以便在输出功率一定的条件下减少塔架的成本，还有的水平轴风力发电机在风轮周围产生漩涡，集中气流，增加气流速度。
垂直轴风力发电机垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风，在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势，它不仅使结构设计简化，而且也减少了风轮对风时的陀螺力。
利用阻力旋转的垂直轴风力发电机有几种类型，其中有利用平板和被子做成的风轮，这是一种纯阻力装置； S 型风车，具有部分升力，但主要还是阻力装置。
这些装置有较大的启动力矩，但尖速比低，在风轮尺寸、重量和成本一定的情况下，提供的功率输出低。
达里厄式风轮是法国 G.J.M 达里厄于 19 世纪 30 年代发明的。
在 20 世纪 70 年代，加拿大国家科学研究院对此进行了大量的研究，现在是水平轴风力发电机的主要竞争者。
达里厄式风轮是一种升力装置，弯曲叶片的剖面是翼型，它的启动力矩低，但尖速比可以很高，对于给定的风轮重量和成本，有较高的功率输出。
现在有多种达里厄式风力发电机，如Φ型，型， Y 型和 H 型等。
这些风轮可以设计成单叶片，双叶片，三叶片或者多叶片。
双馈型发电机随着电力电子技术的发展，双馈型感应发电机（ Double-Fed Induction Generator ）在风能发电中的应用越来越广。
垂直轴风力发电机组的优点及其发展前景
垂直轴风力发电机组的优点及其发展前景发布时间：2023-02-01T06:12:45.886Z 来源：《城镇建设》2022年9月18期作者：邵昌盛[导读] 相对于垂直轴风电机组邵昌盛南方海洋科学与工程广东省实验室（湛江）摘要：相对于垂直轴风电机组，垂直轴风电机组在叶片设计方法、安全性、环境保护等方面有较大的优势；发电效率，经济效益，结构；在维修等领域，它的优势很大，影响垂直轴风电机组发展的主要原因有技术和经济两个方面，随着我国风电行业的不断发展，我国风电行业面临着巨大的发展机遇。
关键词：垂直轴风力发电机组；优点；影响因素；发展前景引言风车的转动轴线与地表或来向的风车叫做垂直轴风轮机。
其特点是：转动轴线与地表相垂直，且与风方向相平行。
我国风电厂采用的大型风电机组，主要是因为受某些技术和经济因素的影响。
在我国风能发展的背景下，垂直轴型风电场的研究与利用越来越受关注，已逐渐成为风能设备生产与应用的重要课题。
一、与水平轴风力发电机组相比，垂直轴风力发电机组具有系列优点（一）支撑叶片设计的方法相对科学当前，支持垂直轴风机的桨叶结构的研究多采用了叶素动力学模型，而 Glauert法和 Wilson法是其最常用的方法。
但是，叶素原理忽视了各个叶素之间的相互影响，采用有关原理来进行桨叶的设计时，忽视了对叶形的影响，从而使其不够精确；尽管该方法不会对风机的外形进行优化，但其对风机的风能利用率有很大的影响。
同时，由于各个叶片的相互干涉和整体的流动比较错综复杂，仅凭叶素分析法难以得到准确的计算。
由于计算流体力学（CFD）技术的迅速发展，现有 CFD技术已可以对具有较大形状的复杂流动进行数值仿真，包括：叶片的冲击和强度、气流分离、表面压力分布等；涡流的产生和传播、力的大小和力的改变，都能用电脑进行计算和图像的呈现。
采用 CFD法对垂直轴风电机组的叶片进行了计算，其计算结果与叶素原理相比具有很大的优越性，从 CFD工艺的实践来看，采用 Darrieus型 H型风车，其叶片各剖面均是一样的；该方法可以将其简单地压缩成一个平面的模型，从而大大减少了计算的网格量。
海洋能源开发中的海流能发电技术
海洋能源开发中的海流能发电技术海洋能源是近年来备受关注的可再生能源之一。
作为地球上最大的能源储存库，海洋中蕴藏着巨大的能源潜力，其中海流能作为一种重要的海洋能源形式，具有巨大的开发潜力。
海流能发电技术以利用潮汐、洋流等运动的水流来产生电能，为人类应对能源需求和气候变化提供了一种可持续、清洁的能源解决方案。
海流能发电技术的原理是利用海洋中的水流运动转化为电能。
目前，主要的海流能发电技术有潮汐能发电和洋流能发电两种。
潮汐能发电是利用潮汐的周期性涨落来产生电能。
当海水涨潮或退潮时，可以通过建设潮汐发电站来利用潮汐能。
潮汐发电站主要分为潮流式发电站和潮汐截流式发电站两种。
潮流式发电站通过在水流较快的地方设置特殊的转子装置，将水流的动能转化为电能。
潮汐截流式发电站则是通过在河口或水道等狭窄的地点建设拦截装置，利用潮水的涨落产生的高低差来驱动涡轮机转动，从而产生电能。
这些技术的共同点是利用水流的动能来驱动发电机产生电能，具有稳定可靠的特点。
洋流能发电是指利用海洋中的洋流运动进行发电。
洋流是指全球范围内的海洋水流，它们因为地球自转和地质构造等因素而形成。
洋流能发电利用洋流的动能来驱动涡轮机或涡轮发电机，产生电能。
目前，洋流能发电还处于初试阶段，但已经有一些试验性项目在全球范围内进行中。
关于洋流能发电的具体技术有水平轴和垂直轴涡轮机两种。
水平轴涡轮机是指装置在水下的旋转桨叶，它可以通过海洋中的水流驱动旋转，并发电。
垂直轴涡轮机是指装置在水流中的旋转轴，它可以通过水流的推动来旋转，产生电能。
海流能发电技术有着广阔的应用前景和巨大的经济效益。
首先，海流能是一种可再生的能源，与化石燃料相比，它可以持续不断地供应能源。
同时，海流能的发电过程中不会产生二氧化碳等温室气体，对环境和气候变化的影响较小。
其次，相对于太阳能和风能等其他可再生能源，海流能在能量密度上更高，可以提供更稳定的能源供应。
此外，海流能发电技术还可以促进海洋资源的综合利用，如海洋渔业、海洋生态系统的保护和海洋交通等。
风力发电小知识点总结
风力发电小知识点总结第一，风力发电的历史与现状人类早在公元前2000年之前，就有利用风力进行磨面、水运等活动的历史。
直到公元19世纪末，风力发电机才开始得到实际应用。
在20世纪80年代末，随着风力发电技术的不断发展，风力发电成为一种具有较高竞争力的清洁能源，得到了世界各国政府和专业机构的认可和重视。
据国际能源署（IEA）预测，到2030年，全球风力发电装机容量将达到2000GW以上。
目前世界上最大的风电装机容量国家是中国和美国，这两个国家均已拥有超过1万兆瓦的风电装机容量。
第二，风力发电的原理和技术风力发电的基本原理是利用风能驱动风机发电机旋转，然后将旋转机械能转换成电能。
风力发电机可分为水平轴和垂直轴两种。
水平轴风力发电机是目前主流的风力发电机种，其转子叶片固定在水平轴上，依靠风力使其旋转产生电能。
垂直轴风力发电机的转子叶片垂直于转动轴，风向对其影响不大，其特点是风速范围广，适用于低风速地区。
在风力发电技术方面，目前主流的风机技术有固定桨距、变桨距和变风速三种，这三种技术各有优缺点，具体的选择需根据具体条件和需要进行选择。
此外，在风力发电机的运行控制方面，目前一般采用机场模型控制系统进行智能化运行控制，保证发电机在不同风速条件下都能够稳定运行和发电。
第三，风力发电的优势和不足风力发电作为一种清洁能源，其优势主要体现在以下几个方面：首先，风能是一种可再生的资源，不受地域、季节的限制，可以全天候、全年运转；其次，风力发电不会产生排放，减少了对大气的污染和温室气体的排放，有利于气候变化和环境改善；此外，风力发电在建设和运维过程中也不会产生噪音和振动，对人类生活环境影响较小。
但风力发电也有其不足之处，例如风能是一种不稳定的能源，易受风速和风向变化的影响，对电网的稳定性和可靠性有一定挑战；此外，风力发电机的制造成本较高，需要大规模生产以降低成本。
第四，风力发电场的规划和布局风力发电场的规划和布局是风力发电的重要环节，它不仅关系到发电效率和经济性，同时也涉及到环境保护和生态平衡等问题。
潮流能发电技术[优质ppt]
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透平类的与风力发电的区别
① 由于海水的密度大约是空气的800倍左右，对于相同功率等级的 机组，潮流能系统的叶轮直径仅为风力机组的1/2左右，所以其 功率体积比大。
② 相对于风的瞬息万变，潮流能的稳定性及高可预测性对于潮流 能系统的控制及操作来说是比较有利。
③ 由于流体介质的区别，潮流能系统的透平装置受到的载荷更大， 但其只需正反180度两个方向运行，从而可省略偏航装置。
开发环境严酷，一次性投资大，但不污 染环境，不占用良田，可综合利用。
潮流能的定义
潮流是与潮汐相伴而产生的周期性海水水平流动， 在月亮和太阳引潮力作用下，海水做周期性的运动，它 包括海面周期性的垂直升降和海水周期性的水平流动， 后者即被称为潮流。
潮流运动时所产生的动能即为潮流能。
潮流能的特点
1. 较强的规律性和可预测性； 2. 功率密度大，能量稳定，易于电网的发
1. 总体性能更好，能量捕获率高，自启动性能 好，转速也相对高，更利于直驱传动。
2. 更利于开展各种控制方法，如变速，失速， 变桨控制等。
3. 相关的知识库丰富，可利用的现有技术相对 较少，如风力机和船舶螺旋桨领域的技术。
潮流能透平的能量捕获原理
1 制动盘概念及动量定理 2.旋转尾流效应及角动量定理 3.叶素理论 4.叶素动量理论
④ 潮流能系统更方便使用聚流装置来增加流体速度，另外旋转部 分在水下，所以噪声小，没有视觉上的影响。
⑤ 恶劣的海洋工作环境使潮流能系统必须要考虑结构腐蚀，密封， 叶片损坏，系统维护，大的轴向受力及气蚀等问题
垂直轴式系统
在透平类潮流系统中，水平轴式和垂直轴式系统各具 特点。垂直轴系统其透平轴先分别垂直于潮流方向及水 平面，该类系统开发的较早，其技术优点有：（1）透平 总体设计更简单，成本低，叶片加工制作容易；（2）其 透片可适应各方向的来流，而发电机更方便放置在水面 以上，因此可简化对流问题，及降低水下密封部分的成 分。（3）因为叶尖损失相对小，所以噪声更小。（4） 安装支撑方式更适合采用漂浮式的结构，同时更便于采 用聚流装置来增大流速。（5）更适合于在垂直方向上流 速不均匀的浅水海洋环境，尤其是旋转形叶片的透平。 相应的垂直轴系统也有一些明显的缺点：比如通常透平 的启动转矩比较低，启动特性差，运行时有较大的转矩 脉动，能量转换效率较低。
潮流能发电及潮流能发电装置汇总
潮流能发电及潮流能发电装置戴庆忠摘要 潮流能发电是利用潮汐动能的一种发电方式。
由于潮流能发电不需要筑坝 拦水，具有对环境影响小等许多优点。
因此，近年来潮流能发电引起许多国家 重视，潮流能发电技术发展很快。
本文从分析潮流能的特点入手，介绍了国内外潮 流能发电的近况，重点介绍目前出现的各种潮流能发电装置，包括水平轴潮流能水轮 机、竖井潮流能水轮机、振荡水翼式潮流能装置等。
关键词 潮汐 潮流能 潮流能水轮机 潮流能发电1 前言1.1 潮流能的特点潮流主要是指伴随潮汐现象而产生的有规律的海水流，潮流每天两次改变其大小和方向。
而潮流能发电则是直接利用涨落潮水的水流冲击叶轮等机械装置进行发电。
众所周知，潮汐是海水在月球、太阳等引力作用下形成的周期性海水涨落现象。
潮汐现象伴随两种运动形态：一是涨潮和落潮引起的海水垂直升降，即通常所指的潮汐；二是海水的水平运动，即潮流。
前者(海水垂直升降)所携带的能量(潮汐能)为势能；而后者所携带的能量(潮流能)为动能。
可以说，两者是与潮汐涨落相伴共生的孪生兄弟。
对前者，可以采用类似河川水力发电的方式，筑坝蓄水发电；而对本文所介绍的潮流能，可以采用类似于海流发电方式，利用潮流的动能发电。
与常规能源比较，潮流能有以下特点：(1) 潮流能是一种可再生的清洁能源。
(2) 潮流能的能量密度较低(但远大于风能和太阳能)，但总储量较大。
(3) 与海流能不同，潮流能是一种随时间、空间而变化的能源，但其变化有规律可循， 并可提前预测预报。
(4) 潮流能发电不拦海建坝，且发电机组通常浸没在海中，对海洋生物影响较小，也不 会对环境产生三废污染，不存在常规水电建设中头疼的占用农田、移民安置等诸多问题。
(5) 与陆地电力建设相比，潮流能开发环境恶劣，一次性投资大，设备费用高，安装维 护和电力输送等都存在一系列关键技术问题。
1.2 潮流能水轮机输出功率的计算潮流能机组输出功率的计算公式为： P=ηρ23AV式中 P ——功率，Wρ——海水密度，1025kg/m 3A ——潮流水轮机转子扫掠面积，m 2V ——潮流速度，m/sη——效率从上述可以看出，潮流能机组的输出功率很大程度决定于潮流速度。
垂直轴风力发电机特点
垂直轴风力发电机特点
垂直轴风力发电机的主要特点包括：
无盲区发电：垂直轴风力发电机可以实现360度无盲区发电，这意味着无论风向如何，都可以利用风能发电。
结构相对简单：垂直轴风力发电机的结构相对简单，这使得它们更容易维护和维修。
适合城市地区安装：由于它们的体积相对较小，垂直轴风力发电机更适合在城市地区进行安装。
高安全性和环保：由于转速较低，垂直轴风力发电机在运行过程中不易对鸟类造成伤害，且不需要油润滑，因此不会产生油泄漏，也不会污染草地或湿地。
抗风能力强：垂直轴风力发电机能够在短时间内抵抗高达50米/秒的超强台风，这在一定程度上超过了水平轴风力发电机的抗风能力。
运行半径小：较小的运行半径意味着在风电场施工中可以节约用地。
高效发电：垂直轴风力发电机的效率相对较高，尽管通常比水平轴风力发电机低约10%，但在某些条件下，如风速在5～9米/秒范围内，其输出电量可能高于其他同类发电机。
然而，垂直轴风力发电机也有一些缺点：
效率相对较低：垂直轴风力发电机的效率通常低于水平轴风力发电机。
动力转矩较大：这种设计可能导致发电时产生较大的噪音。
低风速地区的发电困难：在低风速地区，垂直轴风力发电机的发电可能会比较困难。
难以控制失速：垂直轴风力发电机可能在某些情况下难以保持稳定的转速，这可能会导致失速问题。
加工工艺不成熟：虽然技术正在进步，但目前垂直轴风力发电机的加工工艺可能还不够成熟。
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水平轴与竖直轴潮流能发电装置的异同
一、水平轴潮流能发电装置
1、定义：旋转轴与水流方向平行,利用水流推动叶轮、旋转桨叶来实现发电的发电装置
2、结构：水轮机、载体和发电机
（2）按照载体分类：漂浮式、坐底式和桩柱式（在竖直轴部分再作介绍）
4、特点：（1）需要不停地改变叶片方向以保持水流方向与转轴方向一致
（2）水平轴水轮机式潮流能发电装置技术发展最为成熟，已有兆瓦级项目。
（3）现有的在建、已建项目和概念设计项目统计中，水平轴式装置仍是主导（占50%，竖直轴占23%，其余占27%）。
（4）目前的大型机组多采用水平轴式装置。
二、竖直轴潮流能发电装置
1、定义：旋转轴与水流方向竖直,利用水流推动叶轮、旋转桨叶来实现发电的发电装置
2、结构：水轮机、载体和发电机
3、分类：（1）按照水轮机分类：直叶片式、螺旋叶片式、导流罩式（没有相关资料）
（2）按照载体分类：漂浮式、坐底式和桩柱式
●漂浮式潮流能发电装置基本组成包括竖轴水轮机、载体、
发电机、锚泊系统。
载体设计成趸船、双体船、箱形结构
或其他形式浮体。
世界上第一个漂浮式潮流能
实验装置———“万向I”号70k W 漂浮式潮流能电站
由哈尔滨工程大学于2002 年1 月建造完成，安装于浙江
省岱山县龟山水道，见图
●坐底式潮流能发电装置基本组成包括基座、支撑结构、竖
轴水轮机和发电机。
支撑结构与基座连成一体，坐于海床上，水轮机安装在支撑结构上，在潮流的作用下运行带动发电机发电。
典型的基于竖轴水轮机的坐底式潮流能发电装置是加拿大蓝能（Blue Energy）公司开发的双转子2×250k W 坐底式潮流
能发电装置。
该发电装置的竖轴水轮机叶片呈圆周分布，与转轴平行，水轮机通过齿轮增速箱与上部发电机相连。
●桩柱式潮流能发电装置基本组成包括支撑桩柱、竖轴水轮机和发电机，支撑桩柱需要打入海底固定。
目前，桩柱式潮流能发电装置主要基于水平轴水轮机，基于竖轴水轮机的应用还比较少，典型的有韩国于2007 年在Uldolmok 水道完成的1MW 的潮流能电站，该电站采用网状塔架结构支撑，三叶竖轴螺旋形固定叶片水轮机。
●总结：潮流能发电装置的布放形式选取也是其开发利用的一项重要技术环节，决定了潮流能发电装置
的安装置，潮流能资源丰富区域多位于海峡、水道、湾口等航运十分频繁区域，虽然漂浮式布放的安装结构和维护更为简单，技术也相对更成熟。
但却与通航等重要海洋经济产生冲突，因此从长远的角度说，坐底式布放将更具潜力。
4、特点：（1）竖直轴式装置不必改变方向以适应水流方向，因此装置结构较水平轴式更为简单，结构也更加稳定
（2）竖直轴可变偏角直叶水轮机可以根据设计要求实现低速或高速运行，模型试验已证实其具有自启动能力和较高的能量利用系数，是潮流电站水轮机的优选机型．（3）竖轴水轮机式潮流能发电装置具有适应流向性强，适合大规模阵列布置等特点，具有独特的应用优势。
近年来受到许多国家的重视，目前处于理论研究和实验示范的快速发展阶段。
（4）竖直轴式装置目前技术尚未成熟，应用在小型机上的情况比较多。
三、相同点
1、两种装置均是将潮流的动能转换为电能的发电装置；
2、两种装置的基本结构相差不大（水轮机、载体和发电机）；
3、两种装置的水轮机均可选择使用导流罩来实现导流、聚流的目的；
4、两种装置的搭载方式没有太大差别。
5、两种装置仍处在实验示范阶段，离规模化、商业化还有很大一段距离
四、不同点
1、竖直轴式无需变向，其水轮机无对水结构
2、水平轴式装置的技术更为成熟、应用也更为广泛。
目前水平轴式装置仍为主导
3、竖轴水轮机式潮流能发电装置具有适应流向性强，适合大规模阵列布置等特点，具有独特的应用优势。