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经常有人说，水平轴效率都到0.49了，做什么垂直轴，传来传去的，大家可能觉得只要是水平轴的，效率就能到0.4以上，有这样的理解，很正常，
但是这不对。
在之前的文章
分布式风力发电的挑战-EAWE2022
的气动部分已经说明了导致分布式风力发电功率系数低的主要原因：
尺寸的减小与湍流的作用，导致分布式风机面临重大问题
。尺寸减小带来的最直接的影响就是雷诺数的大幅降低，这导致升力型的风机（不管是水平轴还是垂直轴）气动效率都是随着尺寸的减小而减小的。
所以，小型水平轴风力发电机的气动效率无法到达与大型水平轴风力发电机的同等水平。
大型水平轴风力发电机的主动变桨偏航系统不是白瞎的，这本是一个很直观的答案。
根据之前分享的关于小型水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机的年发电量来对比，另外又找了一台稍大的水平轴风力发电机的测试结果，横向对比其尺寸增大带来的年发电量的提升。
HAWT-年平均风速与发电量表-Swift-3.46
VAWT-年平均风速与发电量表-Windspire-7.4
因为扫风面积、额定功率、额定风速都不一样，为了更好得横向对比，我将其按照以下几个方向进行对比
1 年发电小时数对比
这里的等效年发电小时数，是基于风机厂家自己标的额定功率，如图例，英文代表厂家，数字代表扫风面积，最后面是额定功率。
可以看到，垂直轴风力发电机在年平均风速7以下的地方，相比同等级的水平轴风力发电机是有一定优势的。
与这台扫风面积31.9平方米的EWP风机对比，这两台小风机的年发电量有点捉襟见肘了
但是这台EWP作为5kw风机扫风面积稍微有点大了，为了更加公平对比，我将风机扫风面积的参数加进来，做归一化处理,以EWP风机为基准做对比。
单位面积的垂直轴风机发电能力不及水平轴风机，当然不同的水平轴风机之间的能力差距也是比较大的。
若不考虑其他因素，在年平均风速6以下的场景中，将Windspire风机的单位扫风面积低风机成本能做到水平轴风力发电机的
70%
左右，那在投资回收方面倒是没啥劣势。
由于垂直轴风力发电机的测试数据实在难获取，共性难寻，也不敢断章取义。
EWP厂家设计的风机扫风面积很大，不知道为啥要把自己的额定功率标这么低（有可能是为了做测试）
为了更加公平得对比风力发电机的性能，我将三台风机在不同风速下的功率系数进行对比，且加入了某兆瓦级风机的功率系数数据。（兆瓦级风机数据源自IEC61400-12-1:2005）
水平轴风机的功率系数确实比垂直轴高些。但是仍没有大型风机与小型风机的差距大。
小型垂直轴风力发电机的功率系数曲线也就只有在较低的风速下能够在水平轴风机之上了，其他风速区间内都是没优势的。
当然也必须承认，在横向对比小型水平轴风力发电机的时候，该垂直轴风力发电机的发电量优势不明显。且功率系数不及。
投资是考虑多方面因素的，且发电量不足已经是小型垂直轴风力发电机的致命缺点了，相比于水平轴风机，垂直轴风力发电机还有其他优势，可参看本公众号其他文章。
小型风力发电的未来，首先就是要摒弃对大风机的那种态度
1 小型风力发电机的工作环境基本不可能有与大型风机那样的风资源条件，照搬设计理念不行；
2 小型风力发电机，不管是水平轴还是垂直轴，在测试认证方面均是不成熟的，设计能力也同样不到位，实验室的翼型数据基本是百万雷诺数级别的，缺少翼型的低雷诺数工况数据；
3 小型风机运行场地，风资源情况复杂，湍流强度很高。
我写本文的另一目的，希望各位做大型风机的同仁，在看待小型风机的时候，能够横向对比，直接将垂直轴风力发电机与大型变桨偏航水平轴风力发电机对比，这是不合理且不正确的。
