目前，歐盟能源發(fā)展戰(zhàn)略確定的風(fēng)力發(fā)電目標(biāo)為，到2020年，風(fēng)力發(fā)電占到一次性總能源消費結(jié)構(gòu)的12%；到2030年，占到總能源消耗結(jié)構(gòu)的20%。這一目標(biāo)的達(dá)成，將意味著大量規(guī)?；L(fēng)力發(fā)電場的投入運營和維護(hù)維修，智能化的風(fēng)力發(fā)電渦輪機實時監(jiān)控系統(tǒng)勢在必行。

由英國總協(xié)調(diào)，歐盟多個成員國創(chuàng)新型中小企業(yè)和科技界共同參與組成的歐洲INTELWIND研發(fā)團隊，通過研究，開發(fā)顯著降低風(fēng)力發(fā)電渦輪機事故率的智能監(jiān)控系統(tǒng)，盡可能開發(fā)出高效低成本、即易于嵌入新建風(fēng)力發(fā)電渦輪機又能方便滿足原有渦輪機安裝需求的智能監(jiān)控系統(tǒng)。該團隊于近期取得成果。

第一臺將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的風(fēng)輪機與風(fēng)車不同（用于抽水或碾磨谷物），它是由格拉斯哥市安德森學(xué)院（現(xiàn)斯特拉思克萊德大學(xué)）的JamesBlyth教授于1887年建造。Blyth采用了3種不同的渦輪機設(shè)計進(jìn)行試驗，最后建成了一個10m高、布質(zhì)葉片的風(fēng)輪機，并將其搭建在他位于金卡丁郡Marykirk的度假別墅花園中。據(jù)說這臺風(fēng)輪機運行了25年。

Blyth教授的發(fā)明標(biāo)志著風(fēng)輪機發(fā)展的開始。隨后，美國發(fā)明家CharlesBrush在1888年建造了一臺風(fēng)輪機。該風(fēng)輪機的功率為12kW，有144個杉木葉片，每個葉片的轉(zhuǎn)動直徑為17m

之后在19世紀(jì)90年代，丹麥科學(xué)家PoullaCour開始著手建造工作，到了1900年他建造了大約2500臺渦輪機，總發(fā)電容量預(yù)計為30MW。LaCour的風(fēng)輪機除了可以發(fā)電之外，還可以制造氫氣。

此后，全世界建造了數(shù)百萬臺風(fēng)輪機，主要分布在美國的中西部，該區(qū)域利用風(fēng)輪機驅(qū)動灌溉泵。到1931年，第一臺現(xiàn)代水平軸風(fēng)力發(fā)電機的先驅(qū)在俄羅斯的雅爾塔市投入運行。該機器的發(fā)電能力為100kW，塔高30m，負(fù)荷系數(shù)為32%。而在1941年，世界上第一臺1.25MW的渦輪機在佛蒙特州卡斯?fàn)栴D的Grandpa的Knob風(fēng)力發(fā)電站開始發(fā)電。

20世紀(jì)50年代中期，丹麥建造了第一臺現(xiàn)代風(fēng)輪機。根據(jù)丹麥風(fēng)力工業(yè)協(xié)會（DWIA）的資料，這臺200kW的Gedser風(fēng)輪機建于1956年，建造負(fù)責(zé)人是SEAS電力公司（位于丹麥南方的Gedser海岸）的工程師JohannesJuul。SEAS電力公司稱，三葉片逆風(fēng)渦輪機搭配電動機械偏搖式同步發(fā)電機的概念是現(xiàn)代風(fēng)輪機的先驅(qū)設(shè)計，盡管它的轉(zhuǎn)子和張索今天看上去有些過時。這臺風(fēng)輪機為失速型；Juul發(fā)明了應(yīng)急空氣動力尖剎，風(fēng)速過大時中心壓力會將其釋放。該公司表示，事實上現(xiàn)代失速型風(fēng)輪機在今天使用的是相同的系統(tǒng)，并提到Juul建造的風(fēng)輪機運行11年而無需維護(hù)。

1973年第一次石油危機后，風(fēng)能進(jìn)入了新的發(fā)展階段，丹麥、德國、瑞典、英國、美國等國家爭相設(shè)計更大的風(fēng)輪機。1979年，丹麥的開發(fā)人員成功建造了兩臺630MW的風(fēng)輪機，一臺變距型、一臺失速型。DWIA表示：“在很多情況下，它們與海外更大型的風(fēng)輪機面臨著相同的命運。風(fēng)輪機變得越來越昂貴，因此高能源價格成為抵制風(fēng)力能源的關(guān)鍵論據(jù)。”

牙海岸附近共同測試了一臺2MW浮動式風(fēng)輪機，并預(yù)計于今年秋天開始運行。據(jù)報道，WindFloat技術(shù)可減少海浪和渦輪產(chǎn)生的運動，并可利用超過50m深海水中的風(fēng)能

除了風(fēng)輪機的設(shè)計發(fā)展進(jìn)程（目的是提高效率并降低成本）之外，能源供給基礎(chǔ)設(shè)施其他方面的發(fā)展也將對風(fēng)能的應(yīng)用產(chǎn)生影響。更智能化電網(wǎng)的發(fā)展將有助于順利整合和調(diào)度大、小規(guī)模的風(fēng)能發(fā)電，同時未來電網(wǎng)的重要組件將更廣泛地用于能量存儲。

現(xiàn)在，大多數(shù)現(xiàn)代風(fēng)輪機的設(shè)計依然是根據(jù)轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)軸配置進(jìn)行分類。主要類型有兩種：水平軸風(fēng)輪機（HAWT）和垂直軸風(fēng)輪機（VAWT）。當(dāng)前運行的90%以上的風(fēng)輪機為HAWT設(shè)計。RigobertoChincilla博士是東伊利諾伊大學(xué)的應(yīng)用工程及技術(shù)副教授，根據(jù)他的觀點，目前HAWT主導(dǎo)市場的一個主要原因是，葉片布局可以完全和風(fēng)力發(fā)生作用，這極大地提高了現(xiàn)代HAWT的功率系數(shù)。

但RigobertoChincilla博士表示，HAWT也有幾個不利因素。一個共同點就是噪音較大。寬波段噪音（主要來自于空氣動力現(xiàn)象，如葉片、輪轂和塔周圍的氣流）和音調(diào)噪音（主要來自于機械組件的振動）可產(chǎn)生58dBA（略高于環(huán)境噪音）至108dBA（相當(dāng)于波音707或DC-8飛機著陸前1海里的聲音）范圍的聲壓級。另一個缺點是HAWT看上去有些礙眼。

HAWT在技術(shù)上還存在三個主要限制。正如Chinchilla博士發(fā)表的一篇文章所述，HAWT不能承受城市環(huán)境中的紊亂氣流，而且也不能承受高風(fēng)速，因為大型渦輪必須隨風(fēng)偏搖（轉(zhuǎn)動）葉片，并在風(fēng)速達(dá)到時速55英里（mph）左右時進(jìn)行制動。

研發(fā)團隊利用目前世界上最先進(jìn)的感應(yīng)技術(shù)和無線傳輸技術(shù)，包括自動控制技術(shù)，實時對風(fēng)力發(fā)電渦輪機的旋轉(zhuǎn)組件進(jìn)行監(jiān)控，實現(xiàn)了系列諸如聲音檢測、機械振動、扭矩感應(yīng)、油溫傳感和油粒子計數(shù)等檢測技術(shù)的整合，從而實時有效地監(jiān)控渦輪機變速箱、發(fā)電機軸承、偏航系統(tǒng)和葉片組件的運行狀況，避免風(fēng)力發(fā)電渦輪機發(fā)生重大意外故障。