1973年第一次石油危机后,风能进入了新的发展阶段,丹麦、德国、瑞典、英国、美国等国家争相设计更大的风轮机。1979年,丹麦的开发人员成功建造了两台630MW的风轮机,一台变距型、一台失速型。DWIA表示:“在很多情况下,它们与海外更大型的风轮机面临着相同的命运。风轮机变得越来越昂贵,因此高能源价格成为抵制风力能源的关键论据。”
牙海岸附近共同测试了一台2MW浮动式风轮机,并预计于今年秋天开始运行。据报道,WindFloat技术可减少海浪和涡轮产生的运动,并可利用超过50m深海水中的风能
除了风轮机的设计发展进程(目的是提高效率并降低成本)之外,能源供给基础设施其他方面的发展也将对风能的应用产生影响。更智能化电网的发展将有助于顺利整合和调度大、小规模的风能发电,同时未来电网的重要组件将更广泛地用于能量存储。
现在,大多数现代风轮机的设计依然是根据转子叶片的转轴配置进行分类。主要类型有两种:水平轴风轮机(HAWT)和垂直轴风轮机(VAWT)。当前运行的90%以上的风轮机为HAWT设计。Rigoberto Chincilla博士是东伊利诺伊大学的应用工程及技术副教授,根据他的观点,目前HAWT主导市场的一个主要原因是,叶片布局可以完全和风力发生作用,这极大地提高了现代HAWT的功率系数。
但Rigoberto Chincilla博士表示,HAWT也有几个不利因素。一个共同点就是噪音较大。宽波段噪音(主要来自于空气动力现象,如叶片、轮毂和塔周围的气流)和音调噪音(主要来自于机械组件的振动)可产生58dBA(略高于环境噪音)至108dBA(相当于波音707或DC-8飞机着陆前1海里的声音)范围的声压级。另一个缺点是HAWT看上去有些碍眼。
HAWT在技术上还存在三个主要限制。正如Chinchilla博士发表的一篇文章所述,HAWT不能承受城市环境中的紊乱气流,而且也不能承受高风速,因为大型涡轮必须随风偏摇(转动)叶片,并在风速达到时速55英里(mph)左右时进行制动。
研发团队利用目前世界上最先进的感应技术和无线传输技术,包括自动控制技术,实时对风力发电涡轮机的旋转组件进行监控,实现了系列诸如声音检测、机械振动、扭矩感应、油温传感和油粒子计数等检测技术的整合,从而实时有效地监控涡轮机变速箱、发电机轴承、偏航系统和叶片组件的运行状况,避免风力发电涡轮机发生重大意外故障。