目前,歐盟能源發(fā)展戰(zhàn)略確定的風力發(fā)電目標為,到2020年,風力發(fā)電占到一次性總能源消費結構的12%;到2030年,占到總能源消耗結構的20%。這一目標的達成,將意味著大量規(guī)模化風力發(fā)電場的投入運營和維護維修,智能化的風力發(fā)電渦輪機實時監(jiān)控系統(tǒng)勢在必行。
由英國總協(xié)調,歐盟多個成員國創(chuàng)新型中小企業(yè)和科技界共同參與組成的歐洲INTELWIND研發(fā)團隊,通過研究,開發(fā)顯著降低風力發(fā)電渦輪機事故率的智能監(jiān)控系統(tǒng),盡可能開發(fā)出高效低成本、即易于嵌入新建風力發(fā)電渦輪機又能方便滿足原有渦輪機安裝需求的智能監(jiān)控系統(tǒng)。該團隊于近期取得成果。
第一臺將風能轉化為電能的風輪機與風車不同(用于抽水或碾磨谷物),它是由格拉斯哥市安德森學院(現(xiàn)斯特拉思克萊德大學)的JamesBlyth教授于1887年建造。Blyth采用了3種不同的渦輪機設計進行試驗,最后建成了一個10m高、布質葉片的風輪機,并將其搭建在他位于金卡丁郡Marykirk的度假別墅花園中。據(jù)說這臺風輪機運行了25年。
Blyth教授的發(fā)明標志著風輪機發(fā)展的開始。隨后,美國發(fā)明家Charles Brush在1888年建造了一臺風輪機。該風輪機的功率為12kW,有144個杉木葉片,每個葉片的轉動直徑為17m
之后在19世紀90年代,丹麥科學家Poulla Cour開始著手建造工作,到了1900年他建造了大約2500臺渦輪機,總發(fā)電容量預計為30MW。La Cour的風輪機除了可以發(fā)電之外,還可以制造氫氣。
此后,全世界建造了數(shù)百萬臺風輪機,主要分布在美國的中西部,該區(qū)域利用風輪機驅動灌溉泵。到1931年,第一臺現(xiàn)代水平軸風力發(fā)電機的先驅在俄羅斯的雅爾塔市投入運行。該機器的發(fā)電能力為100kW,塔高30m,負荷系數(shù)為32%。而在1941年,世界上第一臺1.25MW的渦輪機在佛蒙特州卡斯爾頓的Grandpa的Knob風力發(fā)電站開始發(fā)電。
20世紀50年代中期,丹麥建造了第一臺現(xiàn)代風輪機。根據(jù)丹麥風力工業(yè)協(xié)會(DWIA)的資料,這臺200kW的Gedser風輪機建于1956年,建造負責人是SEAS電力公司(位于丹麥南方的Gedser海岸)的工程師Johannes Juul。SEAS電力公司稱,三葉片逆風渦輪機搭配電動機械偏搖式同步發(fā)電機的概念是現(xiàn)代風輪機的先驅設計,盡管它的轉子和張索今天看上去有些過時。這臺風輪機為失速型;Juul發(fā)明了應急空氣動力尖剎,風速過大時中心壓力會將其釋放。該公司表示,事實上現(xiàn)代失速型風輪機在今天使用的是相同的系統(tǒng),并提到Juul建造的風輪機運行11年而無需維護。