作为机器,风力机主要被古代文明(波斯人、罗马人等)用作垂直轴风动力机械。它主要用于磨玉米、磨小麦和水灌溉系统[6]。后来,风车主要是在荷兰、丹麦、苏格兰被发展为研磨机器。1887年,詹姆斯布莱斯教授(James Blyth)在苏格兰格拉斯哥安德森学院(Anderson’s College)研制了第一台发电的风车[7]。1931年,俄罗斯科学家对风电的发展做出了一个重大的研究贡献,他们在一个30m(100ft)高的塔上安装了现代化的100kW水平轴风力发电机,并将其与当地6.3kW配电系统连接起来。
十年后,世界上第一台兆瓦级风力发电机组开始在美国佛蒙特州卡斯卡为当地配电系统供电[8]。第一台风力机是直流发电机。随后在20世纪50年代,丹麦研发出了双叶片风力机,这种机器使用交流发电机取代了直流发电机。与此同时,丹麦的一个研究小组还提出了三叶片风力机的概念。在1973年第一次石油危机之后,德国、瑞典、英国和美国等一些国家对风能的兴趣日渐增加[8]。
在20世纪80年代初构建的Tvind 2MW发电机,是当时相当具有革命性的机器。该机器具有直径54m的变速运行风轮,装备同步发电机,通过电力电子接口间接并网。这是电力电子设备第一次被用于风力发电的控制[8]。在此期间,由于Nordtank 55kW风力发电机的出现,每度电的成本下降了50%。在20世纪80年代初,数以千计的Nordtank 55kW风力机被送到美国加州的风力发电场,特别是加州棕榈泉(Palm Springs)地区[3]。(www.xing528.com)
后来风力机的发展方向主要是改进2MW风力机,创建拥有风力机组的风力发电场,建设改进型海上风力发电场,并研发新的控制技术来提高风力发电机的整体效率。
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