垂直轴风电机组专利技术现状及发展趋势

　　0 引言
　　随着风电市场的不断扩大，加之现代风力发电技术的日臻完善以及由此产生的低成本化趋势，相对于常规能源而言，风力发电在一些地区已成为具有一定竞争力的新能源发电方式。甚至，相比其他新能源发电方式，风力发电更具经济性，也更容易实现大规模商品化生产[1-2]。
　　风电机组根据结构及其在气流中的位置通常分为两大类：一类是水平轴风电机组，另一类是垂直轴风电机组[3]。本文通过对垂直轴风电机组专利申请数据的收集、整理、比较和分析，总结垂直轴风电机组专利技术的特点、现状和发展趋势，以期为我国垂直轴风电机组专利技术的进一步发展提供情报支持和指导，同时也为我国政府和企业的宏观规划提供参考信息。
　　1 检索策略和检索范围
　　垂直轴风电机组技术出现较早，在IPC 分类领域中拥有明确的分类位置，即F03D3/00 分类号及其下位组F03D3/02、F03D3/04、F03D3/06，因此在检索时主要使用分类号进行检索， 需要说明的是， 其中的下位组F03D3/04（具有固定式导风装置，例如具有风筒或风道）主要是在已有的垂直轴风电机组结构上增加各种形式的导风装置，而不是对具体的垂直轴风电机组结构进行改进，因而在进行检索时排除了这一下位组，以将注意力集中在垂直轴风电机组结构的相关专利的分析上。在进行检索时，为了便于分析比较中外专利申请数据，在德温特世界专利索引数据库（DWPI）和中国专利数据库（CNPAT）中进行检索时将文献的公开时间限制在1985年1 月1 日至2012 年5 月31 日。
　　2 垂直轴风电机组专利申请分布概括
　　2.1 世界范围内垂直轴风电机组专利情况分析
　　图1 给出了1985 年－ 2012 年世界范围内（包括中国在内）垂直轴风电机组专利申请量年度变化状况[4]（本文中的专利申请统计均是以同族为单位进行的，未进行子母公司合并）。从图1 中可以看出，2000 年之前，在世界范围内垂直轴风电机组专利技术处于缓慢增长阶段，申请量较少，增长缓慢。2000 年以后，尤其是2005 年以后，开始进入急剧增长阶段，表明随着全球范围内的经济增长和能源需求的快速扩张，世界各国日益注意到发展垂直轴风力发电技术的重要性，积极投入力量研发新技术并进行全球布局。同时这也表明，垂直轴风力发电技术具有较好的发展前景和广阔的发展空间。需要指出的是，如图1 所示，专利申请量从2011 年出现了明显下滑，这是专利从申请到公开的时间滞后性造成的，2011 年以后的一些申请尚未公开，导致采集到的数据明显小于实际的申请量，按照整体的申请趋势进行分析，预计2012 年的申请量仍然会比较大，不会出现明显的下降。
　　2.2 我国垂直轴风电机组专利情况分析