回顧人類(lèi)對(duì)風(fēng)能的利用,，可以說(shuō)歷史悠久,，成效非凡,。直到工業(yè)革命前的數(shù)千年間,，風(fēng)能在人類(lèi)的水運(yùn)和航海史上,，曾經(jīng)發(fā)揮過(guò)至關(guān)重要的作用,，可以說(shuō)風(fēng)能促進(jìn)了人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步,。但現(xiàn)代的風(fēng)力發(fā)電,，對(duì)風(fēng)能利用的效率卻不如古代的帆船,；因?yàn)楣糯姆徽擄L(fēng)大、風(fēng)小,、順風(fēng)還是逆風(fēng),，都能日夜兼程地向前行；而現(xiàn)代的風(fēng)車(chē),，每年大多數(shù)時(shí)間都是處在無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),。為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的情況？這要從現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電的歷史說(shuō)起,，我們知道現(xiàn)代的風(fēng)力發(fā)電靠的是風(fēng)車(chē),，也就是人們常見(jiàn)的三槳水平軸風(fēng)車(chē)。其實(shí),，風(fēng)車(chē)的最早用途并不是用來(lái)發(fā)電,，而是用來(lái)抽水，不論是古代的中國(guó),，還是歐洲的荷蘭,、丹麥等國(guó)家，最先都是將風(fēng)車(chē)用作抽水為主,。不過(guò)中國(guó)古代采用的是垂直軸阻力型的帆式風(fēng)車(chē),，而歐洲國(guó)家采用的是水平軸升力型的槳式風(fēng)車(chē)。真是殊途同歸,，為了同一個(gè)抽水目的,，有風(fēng)就抽，無(wú)風(fēng)不抽,，風(fēng)大多抽,，風(fēng)小少抽，讓人們悠閑自得、極少煩神地使用了數(shù)百年,。直到歐洲人率先將風(fēng)車(chē)用于發(fā)電時(shí),，人們才對(duì)風(fēng)車(chē)寄予了更大的厚望。出于加快風(fēng)車(chē)轉(zhuǎn)速,，提高發(fā)電效率的目的,，采取了減少槳葉數(shù)量、加大槳葉長(zhǎng)度,、縮小槳葉面積的辦法,，竭力降低槳葉的阻力，增大槳葉的尖速比,。增速后的風(fēng)車(chē),，果然達(dá)到了增加發(fā)電量的目的，卻付出了降低微風(fēng)性能和風(fēng)時(shí)利用率的代價(jià),。好在北歐國(guó)家海洋性氣候的風(fēng)速較大較穩(wěn),，這樣的改進(jìn)利大于弊。隨著風(fēng)車(chē)逐步向大型化和超大型化發(fā)展,，受槳葉材料的限制,，為了既增加槳葉的尖速比和掃風(fēng)面積，又減輕自身重量,，只能把槳葉設(shè)計(jì)成更細(xì)更長(zhǎng)的空心結(jié)構(gòu),，最終變成了“一根桿子三根針”的現(xiàn)代式樣。
現(xiàn)在大量普及的三槳水平軸風(fēng)車(chē),，是西方人應(yīng)用空氣動(dòng)力學(xué)原理,，并參照直升飛機(jī)螺旋槳理論設(shè)計(jì)的。其原理是：依據(jù)伯努利方程,，在流體流速變化界面兩端,，流體的總能量守恒。將風(fēng)車(chē)槳葉的掃風(fēng)界面看作流體流速變化的界面,，來(lái)進(jìn)行槳葉設(shè)計(jì),。這樣的理論在應(yīng)用于小型風(fēng)車(chē)設(shè)計(jì)時(shí)，由于小風(fēng)車(chē)的旋轉(zhuǎn)速度很高,，依據(jù)該理論還有一些可參照性,；但在應(yīng)用于大型風(fēng)車(chē)設(shè)計(jì)時(shí)，仍然用該理論作為設(shè)計(jì)依據(jù),，就明顯不合適了,；因?yàn)榇笮惋L(fēng)車(chē)的旋轉(zhuǎn)速度很低，槳葉的掃風(fēng)界面,，不能再被看作是流體流速變化的界面了,。其實(shí)，飛機(jī)螺旋槳與風(fēng)車(chē)槳葉有著本質(zhì)的區(qū)別，因?yàn)轱w機(jī)螺旋槳是主動(dòng)高速旋轉(zhuǎn),，而風(fēng)車(chē)槳葉是被動(dòng)低速旋轉(zhuǎn),，兩者根本就是不同的概念，不應(yīng)該采用相同的設(shè)計(jì)理念,。
至于西方人為什么會(huì)得出水平軸風(fēng)車(chē)效率高于垂直軸風(fēng)車(chē)的結(jié)論,？應(yīng)該說(shuō)是有實(shí)驗(yàn)依據(jù)的，早期的西方人肯定進(jìn)行過(guò)風(fēng)洞對(duì)比試驗(yàn),，而這樣的風(fēng)洞對(duì)比試驗(yàn),，很大可能采用的是小型風(fēng)車(chē),。由于小型風(fēng)車(chē)的轉(zhuǎn)速高,，水平軸風(fēng)車(chē)槳葉在高轉(zhuǎn)速下，其截風(fēng)效能不僅不受影響,，反而更有利,，效率當(dāng)然高。而小型垂直軸風(fēng)車(chē),，在轉(zhuǎn)速相對(duì)較高的情況下,，槳葉截風(fēng)效能隨轉(zhuǎn)速的提高而降低，逆風(fēng)側(cè)的阻力反而加大,。況且,，早期的小型風(fēng)機(jī)，普遍采用的是共軸直驅(qū)式電機(jī),，轉(zhuǎn)速高的水平軸風(fēng)車(chē)明顯占優(yōu)勢(shì),；可想，在這樣的早期對(duì)比試驗(yàn)中,，難免會(huì)得出水平軸風(fēng)車(chē)效率高于垂直軸風(fēng)車(chē)的結(jié)論,。
我們知道：西方人辦事很?chē)?yán)謹(jǐn)，有時(shí)又太刻板,，思維常受理論束縛,。豈不知：即使早期的理論沒(méi)錯(cuò)，后來(lái)的情況發(fā)生了變化,。隨著風(fēng)車(chē)逐步大型化和超大型化,，其旋轉(zhuǎn)速度越來(lái)越低，水平軸風(fēng)車(chē)的優(yōu)點(diǎn)在大型風(fēng)車(chē)上表現(xiàn)弱化,，弊端反而強(qiáng)化,。而大型垂直軸風(fēng)車(chē)由于轉(zhuǎn)速很低，原有的弊端和不足反而明顯弱化,。所以,，我們不能用西方的風(fēng)電理論和早期驗(yàn)證結(jié)論，盲目否定大型垂直軸風(fēng)車(chē)的應(yīng)用前景。