拥有大量廉价能源的时代已经结束，工业化世界在耗用化石燃料的同时，能源价格模式的转变正在发生。很明显，本世纪的特点将是能源竞争的加剧，这将不可避免地抬高价格，引起世界主要经济体之间能源储备的周期性短缺和波动。由于燃料价格上涨对长期费用基数的影响，对进口化石燃料的依赖已成为经济稳定的威胁因素。最重要的是，人们的意识日益增强, 认识到化石燃料燃烧对气候变化会造成不可逆转和潜在的灾难性影响。

目前，最有前途和最成熟的可再生能源技术似乎是风力发电。风能不但能够有助于保障未来能源供给的独立性和完成应对气候变化发展目标，而且可将严峻的能源供应问题转变成另一种形式的机会，如商业效益、技术研发、出口和就业。

    为了应对这些挑战，近几年风力涡轮机的数量和规模大幅增长。这一发展预期还在增加，特别是海滨风力公园将安装大量的风力涡轮机。它们将作为大型发电厂，将其产生的电力直接并网。

    但风能本身也面临挑战，相关问题包括：会产生从社会和市场营销、风能-风力涡轮机-能源的生产控制技术先进的风力涡轮机元件的设计和分析，以及控制和电子产品等。

    目前已经提出一系列不同概念的风力涡轮机。第一种指风力涡轮机具有与风向垂直或水平方向的涡轮转子系统，其中著名的是具有垂直转轴的Darrieus和Savonious概念。然而，现代化的商业风力涡轮机都是使用水平转轴的类型，且所有主要的风力涡轮机制造商都将其精力集中在生产迎风三叶气体发电机的商业计划上。这是他们考虑多方因素后的一个综合选择，这些因素包括能源的产出效率、稳定性和可靠性、制造、安装和服务成本，产生的噪音水平等。

    现代风力涡轮机是一种先进的发电厂，包括大量的部件和子系统。从地面开始，其中包括基础、塔架、发电机和电传动发动机短舱，最后是由枢纽和转子叶片-风力涡轮叶片或翅膀组成的转子系统。转子系统是现代风力涡轮机中成本最大的一部分，其费用通常占到成本的20-30％，取决于涡轮机建设在岸上还是海滨。

    在过去的25年内，风力涡轮机已足够大了，从20世纪70年代末50千瓦的额定功率，到今天数兆瓦的发电厂，预计这一趋势将至少持续10年。现代最大的风力发电机额定输出功率为5兆瓦以上，转子直径超过125米。随着高度的增加，平均风速增大，因此较大的风力涡轮机有较大的转子单位面积输出能量。更重要的是，尽管较大的风力涡轮机安装和运行费用比小涡轮机多，但每千瓦电量的总生产成本普遍随着风力涡轮机的增大而降低。

    因此，预计在未来10-15年内，额定输出功率范围在8-10兆瓦、转子直径在180-200米的风力涡轮机将得到进一步发展。但是目前的设计方法、可用的组件和材料还不能支持生产这种规模的叶片（或其他涡轮组件）。此外，风力涡轮转子叶片直径增加的同时，磁盘重力负荷也增加，可以预料，这些负荷比风荷载大，这又将导致转子系统重量和成本的大幅增加。目前，“最优”风力涡轮机的尺寸（或设计参数的选择）还不确定，全球意义或普遍意义上的优化设计方案是不可能存在的，但可以有把握地说，“最佳/最优”设计方案将取决于特定风力涡轮机的材料、设计和运作特点。

    由风力涡轮机制造商、服务供应商、大学和研究机构等参与的几个研究项目提出了额定功率是目前涡轮机两倍的大型风力涡轮机, 在设计、制造、安装和可靠性运行等方面已有突破，这些研究项目旨在探讨和解决未来风力发电机组的设计限制。风力涡轮叶片未来发展的关键问题包括：高刚度和高强度质量比的材料革新，转子结构和材料的设计，损伤容限设计原则，成本效率高的材料系统和产品，嵌入式健康监测系统和智能结构技术，并最终开发出环境中性材料和设计解决方案，此方案考虑了包括制造、使用寿命和回收在内的整个寿命周期。

   （摘自：http://www.waterlink-international.com/news/news.php）