南非瓦爾理工大學(xué)創(chuàng)新中心主任揚·約斯特教授最近發(fā)明了一種新型結(jié)構(gòu)的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機。約斯特稱，此項發(fā)明將會大大降低風(fēng)力發(fā)電的成本，水平軸風(fēng)力發(fā)電機將逐漸被垂直軸風(fēng)力發(fā)電機取代。
目前常見的風(fēng)力發(fā)電機是水平軸風(fēng)力發(fā)電機，即葉片在風(fēng)驅(qū)動下繞著水平軸旋轉(zhuǎn)；而垂直軸風(fēng)力發(fā)電機，顧名思義，它的葉片是垂直設(shè)置的，這些葉片環(huán)繞著一根同樣垂直的軸旋轉(zhuǎn)。
約斯特介紹說，與一般的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機只含有一層葉片不同，他發(fā)明的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機由相互交錯的上、中、下三層垂直葉片組成。由于多了兩層葉片，其截留風(fēng)能的面積增加了200%，而風(fēng)機發(fā)電能力與截風(fēng)面積成正比。
同時，與一般垂直軸風(fēng)力發(fā)電機不同，他的新型設(shè)計使葉片持續(xù)在強風(fēng)中旋轉(zhuǎn)，可以截獲更多的能量，此舉將使發(fā)電能力提高200%。
根據(jù)理論計算，這種新型結(jié)構(gòu)發(fā)電機將使其發(fā)電功率比一般垂直軸風(fēng)力發(fā)電機提高400%。風(fēng)洞試驗的初步結(jié)果也支持這一推論。
約斯特說，與水平軸風(fēng)力發(fā)電機相比，垂直軸發(fā)電機的葉片對材料沒有苛刻的要求，更容易制造，而且易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。
目前，設(shè)備制造、安裝等前期投入占了風(fēng)力發(fā)電成本的70%，如果將前期投入降低60%，將使風(fēng)力發(fā)電的成本下降42%。這樣，即使沒有政策補貼，風(fēng)力發(fā)電也會是一個明智的選擇。
約斯特表示，他們將在兩年內(nèi)讓100千瓦的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機投入運轉(zhuǎn)，并在5年內(nèi)完成1兆瓦垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的研制。