最扯淡的风机_最扯淡的事情

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为什么风能资源是水力资源的几十倍，而在当今全球范围内风能资源的利用率还不到0.2%？

为什么风力发电在我国“雷声大雨点小”，很多有实力、有眼光的企业家们，满腔热情和信心投资于风力发电，却难于得到真正的回报，还需要国家输血？

为什么现有的风力发电机的制造成本和运营成本高居不下，且设计使用寿命还只有20年？为什么现有的风力发电不能与火力、水力发电并驾齐驱成为三大常规能源，风力发电机的单机容量不能做大已成定局？ 答案只有一个：

那就是现有的风力发电机头重脚轻的极为不合理的物理结构，造致了其很高的建造成本和营运成本。而且以这种结构建造的风力发电机所形成的高成本是不可能降低的。极为不合理的结构是制约风力发电发展的真正的瓶颈障碍！

我们的发明的最大贡献是突破了传统风力发电机头重脚轻的结构，其特征主要在于:巨大面积的冲压喷气式翼型风帆结构代替了传统叶片，树大招风并有效的将风的阻力也合成为向前运动的合力。以廉价耐用的钢筋混凝土材料代替高科技昂贵的材料，不仅使风力发电机的建筑成本降低了五分之一，而且使风力发电机的使用寿命延长到百年以上。巨大面积的风帆、以钢筋混凝土建造的巨大质量、头轻脚重的风力发电机的整体结构，很容易的使风力发电机的单机发电功率达到百万千瓦级，使人类大规模的运用风力资源不再是梦想。正因为该结构的风力发电机的巨大质量特征，兼具了其飞轮储能的效果，使风力发电相当稳定，不再难以并网；也正因为这样结构的风力发电机才能实现零级风启动、三级风满荷发电。

我们的设计远远的超过了风力发电领域本身。我们的发明一旦推广实现产业化，不仅将一举突破大风电犹如天方夜谭的神话，并将带来一场新能源的大开发、传统材料大运用、环境的综合治理、资源的综合利用、地球大气物理等科学的综合研究等领域的重大工业、科技革命。

风 帆 风 力 发 电 机

项 目 介 绍（文中图片无法显示 请联系发明人获取）

一、项目的结构特色

【一】本项目创造性的提出了头轻脚重的风力发电机的整体物理结构（见图1），突破了原先水平轴旋翼风车发电风机结构的头重脚轻的设计瓶颈的局限，从而为风力发电机的主体结构使用混凝土材料、普通金属材料、非金属材料和复合材料建造奠定了基础，由此不仅使风帆风力发电机的建造成本得以大幅度的降低，而且能实现风力发电机的单机超大功率发电，为风力发电机真正实现低成本商业化、产业化开辟了一条全新的通道。

图1 百万千瓦级超大功率风帆风力发电装置示意图 图中： 8：

风帆风力发电机的运转平台

9：

运转平台内的贯穿运转平台的水流通道

10：

运转平台的水轮叶片

12：

风力发电机的导流管

13：

逆时针旋转方向 16：

冲压喷气式翼型风帆 17：

环形水槽内环挡水墙 18：

环形水槽外环挡水墙

23：

系列发电机组

50：

全自动风帆风力发电机中央控制塔

【二】本项目创造性的提出了冲压喷气式翼型风帆的全新结构（见图2），风帆的大面积迎风面不仅提高了风力发电机的捕风能力，而且风帆的冲压喷气式结构的设计亮点，有效的将迎风阻力转换为风机向前运动的动力，极大的提高了风力发电机的动力指标，为实现风力发电机单机超大功率发电奠定了动能基础。

图2 冲压喷气式翼型风帆结构示意图 图中：

1：

风帆头部阵列气道组

2：

风帆两翼面多级阵列气道组

3：

风帆头部 4：

风帆尾部5、6： 风帆翼面多级冲压喷气孔 7：

风帆头部进气道口

二、本项目的创新突破点：

冲压喷气式翼型风帆风力发电机一旦研制成功，将是人类低成本、大功率的利用风力发电的里程碑，标志着人类在风力发电领域呈现跨时代的跨越。【一】实现单机超大功率风力发电

冲压喷气式翼型风帆风力发电机由于其主体结构都是建造在地面上，形成“头轻脚重”的整体结构，就能以笨重的钢筋混凝土建造。其结构、成本优势使该结构的风力发电机很容易一步实现百万千瓦级超大功率单机发电，并可由此形成以超大功率风力发电为主的特大型多功能综合风电场经济区，同时还可以广泛配套运用于科研基地、交通、观光生态农业和旅游中心。【二】实现风机百年使用寿命和低成本风力发电

本风力发电机的主体结构能以钢筋混凝土筑造，极大的降低了风力发电机的建造成本；以钢筋混凝土筑造的风力发电机，并且实现机电一体化直驱发电，使其没有复杂的机械构造，风力发电机能实现百年使用寿命，并降低了运行维护成本和折旧成本，从而使风帆风力发电机的建造成本得以大幅度的降低。经初步估算，水浮风帆风力发电机的建造成本为人民币1800元/千瓦，磁悬浮风帆风力发电机的建造成本为3000～5000元/千瓦。【三】实现风力发电机的超低风速启动及稳定可靠运行

由于采用了冲压喷气式翼形风帆的风帆结构，这样的风帆结构具有很强大的捕风能力，是实现超低风速启动的动力基础。

本发明有于采用了对运转平台系统的无机械接触的磁力定位系统定位技术更能在各种恶劣气候环境下实现稳定、可靠运行。

在风帆风力发电机水平旋转运动的方向设计上，巧妙的运用了地球自转的“科里奥利力”原理，从而使风帆风力发电机的水平旋转运动顺应地球自转的进动力影响尤如顺水推舟，风机的水平旋转运动效率得以进一步的提高，保证了能真正的实现超低风速启动、高效旋转运动。在自然风力的作用下巨大的冲压喷气式翼形风帆受风群体带动超大质量的环形运转平台一旦启动运行，巨大质量、体积的运转平台，具备超强的运动惯性动力储能陀螺效应，能使风帆风力发电机在运行中遭遇风力渐小的低风速情况也不致骤停，保障了风帆风力发电机的恒稳运行。

【四】实现风帆风力发电机的环保运行

由于风帆风力发电机的巨大体积质量所决定，无论是在正常风速还是在灾害性的飓风环境下，都能以匀速圆周运动的态势作相对低速、恒速旋转运动，不会产生运行噪音污染；也由于其结构特征所决定，其所有主体结构都建造于地面，其匀速圆周运动不会在风电场的上空产生三维立体空间运动污染，真正安全稳定可靠的做到风帆风力发电机的环保运行。【五】将引发一场由风力发电的革命性创新而带来的工业革命

本项目一旦实施推广运用，将一举突破万千瓦级风力发电犹如天方夜谭的神话，并将引发一场新能源大开发、材料的广泛运用、环境综合治理、资源综合利用、地球大气物理学科等综合科研等领域的由能源革命带来的重大变革。

三、本项目已取得以下阶段性成果： 【一】本项目技术已申请以下发明专利：

磁悬浮钢筋混凝土筑造冲压喷气式翼型风帆风力发电机

中国

水浮风帆风力发电机

PCT

翼型风帆

中国 【二】本项目已成功制作出以下模型（均能发电）：

直径1米的磁悬浮风帆风力发电机展示模型机

1台

直径1米的水浮风帆风力发电机展示模型机

2台

直径2米磁悬浮风帆风力发电机模型机

1台

直径2米水浮风帆风力发电机模型机

1台

直径3米的100米风帆风力发电机实用样机比例模型机 1台

100米风帆风力发电机实用样机比例模型的风帆整体模型 1个

【三】本项目已成功完成实验样机：

本项目已完成了20米水浮风帆风力发电机实验样机的主体工程（因资金问题，发电机部分尚未完成）

20米实验样机的风机整体数据为：

运转平台数据：

直径20米、宽1.2米、周长：62.8米；

运转平台系统是由运转平台与安装于其上的8片风帆构成，总重120吨；

冲压喷气式翼型风帆数据：

安装于运转平台上的风帆：8片，风帆高8米、宽4米、重3.7吨；

风帆与运转平台均为空心钢结构

20米实验样机的具体运行数据为：

启动风速：

0级风（365天无风也运行，地球定动力的影响）

额定功率（300千瓦）风速： 3级风

3级风下的运转线速：

2～3米/秒 抗风等级：

17级

四、本项目的市场前景

本项目实现产业化后，扩展了风力发电机的市场，包括： 【一】并网风力发电用户市场：

主要有百万千瓦级以上大型陆上风力发电场、以及万千瓦级以上大型海上（水上）风力发电场。

【二】离网风力发电用户市场： 主要包括：

1、电动汽车充电站：在公路边建中型发电功率的风帆风力发电机为电动汽车充电站提供电能；

2、公路、交通电信部门用户市场；

3、在公路立交转盘中心建造，可供市政路灯等市政设施离网用电；

4、电信、移动通讯公司的通讯基站。

5、工业园区、居民住宅小区的开发商和用电用户市场：

6、可利用工业园区外环、居民小区会所、建筑物顶部建造离网风力发电机。

7、电网无法到达的海岛、近海海面的用户市场。【三】综合运用风力发电的用户市场：

1、自来水厂综合利用工程：

在自来水厂水库水面上建造，发电的同时水浮运转平台在水面上运行即可配合自来水厂进行曝水处理。

2、水上公园：

本项目在外观上尤其是风帆的造型设计上也是一项很出色的工业设计，本身就具有很好的景观效应，可以配合水上公园设计一道风景线。

3、农田水利综合利用工程：

在农田水利设施上建造水上风帆风力发电机，在发电的同时，可综合利 用冲压喷气式翼型风帆的运转系统，提高农田水利灌溉能力。【四】经营广告媒体平台市场的用户市场：

建造在人流量较大的位置上的风帆风力发电机，在发电的同时，利用风力发

电机巨大面积的风帆，可为广告媒体运作商提供广告活动平台，取得可观的广告附加收入。同时，为地球物理学提供了科研基地。

五、本项目的技术、经济指标及社会和经济效益

以直径50米单机发电功率3000千瓦水浮冲压喷气式翼型风帆风力发电机研发样机为案例，项目完成后，能实现可观的经济效益：（金额币种：人民币）

建造费用：

900万元 单机发电功率：

3000千瓦时

单位工程费用：

3000元／千瓦

（研发样机，费用高估）启动风速：

0级风 额定功率风速：

3级风 年发电时间：

330天

日发电量：

7.2万千瓦 年发电量：

2376万千瓦 年发电收入：

1188万元 投资回收期：

10个月 年运营成本

85万元 其中：

1、风机成本：

45万元（按20年折旧）

2、运营维护费用：

40万元 单位发电成本：

0.036元 ／ 千瓦 年利润：

1103万元 建设周期：

2年 风机结构的主要参数： 运转平台： 外直径 50米

外周长 157米

宽 3米

拟采用复合材料增强混凝土空间壳体结构 风帆：

宽 9.8米

高 22米

共8片风帆

拟采用复合材料增强混凝土空间壳体结构

六、风帆风力发电机的主要指标说明 说

明

不需要齿轮箱

由于巨大的水浮运转平台，其圆周外径的尺寸足够安置密集的电机，不需要设置齿轮箱，从而实现超低线速大功率发电。不需设置齿轮箱，也减少了易出故障的几率。

不需要载荷轴承

不需要载荷轴承

也可以根据设计需要采用轴定位方式设置无载荷的用于定位的轴承。

发电机

机电一体直驱超低速永磁同步发电机、体积小、功率大，由于有巨大的运转平台的储能特性，电能输出非常稳定，所以电机控制简单。

受风装置

冲压喷气式翼型风帆：采用巨大面积的并在风帆上设置有由风帆面的冲压喷气孔和风帆头部的进气孔阵列组成的冲压喷气式翼型风帆，具有强大的捕风能力，其冲压喷气式设置直接将迎风阻力转化为向风帆头部前进的动力，是风帆风力发电机得以实现超大功率发电的动力基础

运转平台系统

是由环形运转平台与设置于其上的冲压喷气式翼型风帆构成的运转平台系统，是风帆风力发电机将风能转化为电能的载体，是直驱永磁发电机系统的安装基础 环形水槽

是水浮运转平台得以浮起在水面上的基础结构

制动系统

搁浅式制动方式：采用排放环形水槽中的水，使水浮运转平台失去浮力而搁浅在环形水槽底部而使风帆风力发电机停止运行刹车的装置

定位系统

采用安装在水浮运转平台上才磁力定位轨道并配合安装在环形水槽或运转平台上的限位轮，以实现对水浮运转平台实施定位，以保证风帆风力发电机安全、平稳运行的装置

发电功率

万千瓦级以上超大功率 电能输出稳定性

由于巨大质量的水浮运转平台所特有巨大的惯性而具有飞轮储能的特性，所以风力发电机的电能输出非常稳定

抗风抗震能力

由于风机的主体结构水浮运转平台具有巨大的质量，运行的稳定性很高，所以具有很强抗风、抗震能力，最大抗风15级

启动风速

0级风，由于水浮运转平台是浮起在环形水槽的水面上，运转平台与水的张力阻力很小，没有船首船尾的回旋涡流阻力，又受地球自转定动力的作用，所以0级风情况下，运转平台也能转动。最低功率风速

1级 额定功率风速

3级

并网能力

由于具有很稳定的电能输出特性，所以能直接并网 地理环境要求

无特殊要求，可以建造在陆地、水面、建筑物顶部

物理结构稳定性

风机的载荷如风帆、运转平台、发电机都在地面上，具有头轻脚重的相当稳定的物理结构，为实现风机的单机超大功率发电、安全平稳运行奠定了结构基础 总体产业链成熟度

风机结构简单、所采用普通的混凝土、金属、非金属、复合材料的加工工艺简单成熟

联系电话 *** 李进

rr6318@163.com