在风能领域，国际风力发电机组的发展，一方面越来越趋于大型化，风机单机容量不断增大；另一方面，也有部分厂商却着眼于小型风力发电机的开发。由于小型风力发电机多为民用，具有尺寸小、安装使用方便、成本低、效率高等特点，因此适用于各种地域和气候环境。近年来，美国、英国、日本等国家已都推出相应的产品。本文列举日本Zephyr公司、日本神钢电机、英国Quietrevolution公司开发的新型风力发电机产品，供读者参考。
Airdolphin Mark-Zero：空中海豚
日本Zephyr公司开发了一种小型风力发电机――Airdolphin Mark-Zero，该小型风力发电机额定输出功率为1kW，总质量16kg，适合在各种风速下运行。内置控制器为30万日元（约合人民币2.3万元）。
图片来源：Zephyr公司网站资料
该小型风力发电机具有5大技术特点：
1．质量轻
通过采用新开发的叶片设计和碳素纤维强化塑料，实现总质量仅为15kg，每瓦15g（连续额定输出功率为1kW）。
2．发电风力范围大
可在切入风速为2.5m/s到切出风速为50m/s情况下连续运行发电，提高发电总量。
3．采用电动辅助转子
风机采用发电机启动转子，使得转子快速达到切入风速点，提高了微风条件下速度慢的起动性能，增加累积电能。每分钟，涡轮有10秒钟利用之前产生的电力驱动转子，以150rpm的速度旋转，当转子已经由风力旋转启动后，则电动辅助系统停止运行。
4．可旋转方向舵
就像鱼儿在水中应对强流那样，新发明的方向舵能在空气紊流中保持螺旋桨正对最大风力，增加累积电力。该风机的名字“Airdolphin”（空中海豚）正是来源于这一技术。
5．采用静音叶片
新发明的叶片具有极低的噪音，受到猫头鹰的翅膀原理启发，对于叶片表面采用特殊处理。采用低噪音叶片的风机也确保了更高的转换效率。
表：Airdolphin Mark-Zero主要参数
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额定输出 |
1kW（风速12.5m/s） |
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最大输出 |
＞2.5kW
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叶片尺寸 |
1800mm |
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叶片材料 |
碳素纤维强化塑料，每片350g |
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切入风速 |
2.5m/s |
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切出风速 |
50m/s |
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重量 |
15kg |
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创新功能 |
内置控制器
旋转方向舵
无螺栓机体结构 |
资料来源：Zephyr公司网站资料
[page_break] 日本家用垂直轴风车
据日经BP社报道：日本神钢电机开发了一种家用风力发电机，该风力发电机采用垂直轴风车叶片，而不是普通的螺旋桨叶片。可以利用来自各个方向的风，具有风切音较小的优点，由于采用了静音设计，因而也可用于住宅密集区。虽然与螺旋桨型风车相比，垂直轴风车的能量转换率比较低，但神钢电机推出的家用产品更重视结构简单及减小噪音方面的设计。
图片来源：日经BP社网站资料
该垂直轴风车为了能在2m/s的风速下发电，在使用低阻力轴承以减小机械损耗的同时，叶片材料采用铝合金减轻了重量。同时该风车通过自行开发产品部件及减少使用部件的数量，降低了价格，适于家庭使用。神钢电机根据风车直径及高度的不同，共推出4款产品，价格为20万日元～30万日元/台（约合人民币1.33万元～2万元/台）。除家庭外，预计这种小型风力发电机还将用于学校等公共设施。
表：神钢电机风车四种型号的输出功率参数
数据来源：日经BP社网站资料
英国垂直型民用风力发电机
由英国Quietrevolution公司制造的一种新型垂直风力发电机QR5，适用于风速较低，风向变化频繁的地区，不久将在美国市场销售。QR5已经获得英国贸易工业部（DTI）“低碳建筑物项目”的认可，产品编号为WT5035；在英国已获得专利保护，在全球其它地区处于专利未决状态。
图片来源：英国Quietrevolution公司网站资料
据称风力机主体设计成熟，高5米，直径3米，集成了多种形式的结构；三个S形螺旋状叶片的设计可以在获取风能的同时消除噪音和震动；只有一个可移动部件，且密封性良好，更易于日常维护；叶片、支撑杆、转矩管都采用高强度的碳纤维；直驱式内嵌发电机安装于支撑杆中，具有自动关闭和电力高峰跟踪的功能。具体产品性能见下表所示：
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物理尺寸 |
高5米，直径3.1米 |
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发电机 |
采用直驱式，机械集成，6kW的永磁发电机 | |
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动力控制 |
实时追踪动力高峰，优化涡轮机的电力输出 | |
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运行方式 |
风速范围为4米/秒至16米/秒 | |
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设计寿命 |
25年（建议实行例行检查） | |
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叶轮构造 |
叶片和加强结构层采用碳纤维和环氧树脂 | |
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刹车及关闭系统 |
当风速超过14米/秒将启动超速刹车系统，当风速超过16米/秒将自动关闭系统 | |
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塔架安装 |
至叶片底部的最低支撑杆的高度为9米 | |
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远程监控 |
计算机记录风力机运行状况， | |
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质量保证 |
所有部件质量担保两年 | |
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成本 |
风力机£25，000，安装视场地情况£5，000至£10，000之间不等 |
