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聚风型风机
“山寨”一词在中国的流行可以说是国人对创新能力不足的阿Q式自嘲。“山寨”一词有一种译法是“made in China”。而在国内科技产品纷纷扛起“山寨”大旗的当下，清华大学等单位联合研发的聚风型风力发电机却异军突起，或许它可以让“made in China”首尝“被山寨”滋味。
聚风型风力发电机的理论概念来源于日本。但随后，日本并没有研发出达到商用水平的产品，转而从中国进口。
从中国进口的风机正是清华大学与江苏中航动力控制有限公司联合研制的聚风型风力发电机。
近日，记者从清华大学了解到，这套5千瓦的风机实现了100%国产化，目前已进行小批量生产，将在我国海南省风光互补等项目中进行批量试用，并已经出口欧美日等国家。
技术开发总负责人、清华大学航天航空学院教授张兴在接受《科学时报》记者采访时介绍道，这种聚风型风力发电机采用了全新的概念，不仅在发电过程中没有噪音，风能利用效率还大大提高，“1台能顶3台普通同直径叶片的风机”。
据记者了解，这套完全由我国自主研发的风机产品不仅引起了普通用户的兴趣，还引起欧美发达国家一些科研单位的注意，并向生产商发出订单。
关键技术被国外垄断一直是中国风能产业的软肋，也是我国风电装机容量高速增长的重要隐患。
我国风能技术如何实现国产化突破？聚风型风力发电机正在给出答案。
100%国产的性能之王
2010年12月底，《科学时报》记者登上清华大学建筑设计研究院的屋顶。当走近这台轮毂高度仅有5米、叶片直径为2.5米的风机时，虽然叶片正在冬日的大风中飞转，并且距离仅有几米，却听不到丝毫的噪音。同时，与普通风机不同的是，这台风机正在大风中不断自动跟踪风向。
风能虽然是绿色能源，但风机同时也是噪音源，一般情况下噪音很大。在美国，噪音污染就成为大众反对风电发展的最主要因素。在其他某些国家，也常常因噪音导致的反对声使得一些风场停止运行。在主张发展分布式屋顶风电的欧洲，安静更是一个必备条件。
聚风型风力发电机是由聚风罩和叶片及控制系统组成，同普通风机的根本区别在于叶片外围多了一圈聚风罩，而正是这个聚风罩使得风机噪音大减，并使其发电量大大提高。
据张兴介绍，聚风罩能够打碎来自叶片端部的漩涡，从而消除噪音。
在欧洲，屋顶风机的研发较为活跃，各式各样的屋顶风机层出不穷，但真正实现商业化的并不多。清华大学等单位联合研发的这套聚风型风机也是屋顶风机的一种，额定功率5千瓦，聚风罩直径3.4米，可安置在住宅楼或者写字楼的屋顶。一台5千瓦风机提供的电力基本能够满足一栋普通别墅的需求。在各种屋顶风机中，聚风型风机是目前为止效率最高的。
聚风罩的原理来源于日本九州大学，是2000年以后才有的新概念。根据这个原理研制的风机具有它特有的优越性。
张兴举例说，一次性纸杯去掉底就是一个聚风罩。聚风罩的作用在于加快风机叶片流道内的风速，由于发电量和风速的3次方成正比，在相同尺寸的风轮直径下，聚风型风机可以将输出功率提高好几倍。聚风罩越长，发电量越大。
不过考虑到商用推广，聚风罩的长度也不宜过长，目前的5千瓦风机便在结构紧凑的前提下实现了将风能利用效率提高到原来的3倍，即提高了200%。这对于连1个百分点都斤斤计较的能源领域来说，无疑是质的飞跃。而普通风机如果要实现相同功率，叶片直径需达到6. 4米。
