全球「風力發電」專利地圖解析

一、風力發電

隨著科技演進受到越來越多的關注，也因科技對化石燃料的需求暴增，各國分別面臨危險程度不同的能源危機及全球暖化問題，迫使國家轉向開發各種可再生能源的應用，其中風力發電具有豐富的資源受到廣泛關注。

風力發電作為一種可再生能源形式，風力發電透過水平軸風機或垂直軸風機，因應不同的環境來達成風力發電，當風吹動風葉時，主軸帶動發電機轉動，從而產生電能，而垂直軸風機其旋轉軸線與風的流線呈垂直方向，不需要對準風口即可產生電能，為離岸或都市提供一種環保綠能源之解決方案。

本文旨在深入探討風力發電技術的原理、應用和發展趨勢，為相關行業的從業者提供有價值的參考和啟示，經由專利保護，創新得以被充分激勵和保護，同時也為企業在競爭激烈的市場中保持領先地位，並提供了有力的法律依據。透過統計2024/04/09以前全球風力發電的發明/新型專利及地圖解析的方式。

風力發電(照片來源:Pixabay)

二、風力發電專利年度趨勢解析

從底下專利年度趨勢圖可以獲知，全球「風力發電」的年度專利公開量在2005～2015年間係呈現線性成長的態勢，但在2015～2018年間則呈快速上升，直到2018~2024年間快速下降，代表著全球「風力發電」之技術發展來到了第二階段或尚未公開。

全球「風力發電」之專利年度趨勢圖

三、風力發電專利競爭國解析

依據所檢索到各專利的第一申請人之國別進行統計，來進行專利競爭國別解析，如下圖所示，其中全球的「風力發電」的申請數量排名第1為中國人，而以日本人排名第2，韓國人排名第3；特別一提，台灣人排名第6。

全球「風力發電」專利競爭國之解析圖

四、風力發電專利競爭公司解析

依據所檢索到各專利的申請人進行統計，如下圖所示，全球「風力發電」專利申請量的競爭公司排行前5名分別為：「三菱重工業株式會社」、「北京金風科創風電設備有限公司」、「BEIJING GOLDWIND SCIENCE & CREATION WINDPOWER EQUIPMENT CO., LTD.」、「新疆金風科技股份有限公司」及「VESTAS WIND SYSTEMS A/S」。

全球「風力發電」專利競爭公司的專利數量排行圖

全球「風力發電」專利競爭公司的專利數量排行表

五、風力發電之相關專利解析

(一)、WO2023092780A1：

中车株洲电机有限公司的一种一体式风力发电机，包括齿轮箱和与所述齿轮箱的输出轴同轴连接的发电机，所述发电机连接所述齿轮箱的一端设有支撑端盖和支撑轴承，所述支撑端盖用以封装隔离所述发电机和所述齿轮箱，所述齿轮箱的输出轴伸入所述发电机内并与所述发电机的转子连接，所述支撑轴承用以支撑所述齿轮箱的输出轴。上述一体式风力发电机减轻了发电机重量，缩短了发电机轴向长度，降低了生产成本，同时降低了装配难度，方便后期维护。

WO2023092780A1案

(二)、WO2022105351A1：

董连宇的一种重力风发电装置，包括大落差的虹吸管道（1），虹吸管道（1）的顶部设置有进气口（2），虹吸管道（1）的外部焊接有固定架（3），虹吸管道（1）的底部设置有将其架空的底座（4），底座（4）侧面有排风排水口（5），虹吸管道（1）内设置有流量控制调节装置（6）和发电机支架（7），发电机支架（7）上安装有风力发电机（8），风力发电机（8）与外部电力系统电性连接。虹吸管道（1）通过螺栓（9）固定在底座（4）上方，底座（4）外设置有水池（10），虹吸管道（1）的长度是其直径的100倍以上。

WO2022105351A1案

(三)、 TWI822277B：

張添明的一種適用於風力發電的氣動發電系統，包含一儲氣裝置、一機殼裝置、一氣體壓縮機、一葉片裝置，以及一發電裝置。該機殼裝置能相對該儲氣裝置轉動地設置在該儲氣裝置上。該氣體壓縮機適用於將空氣壓縮成一壓縮氣體送入該儲氣裝置中。該葉片裝置適用於被風驅動而轉動，以提供該氣體壓縮機運作時所需動力。該發電裝置包括一氣體連通該儲氣裝置的氣動馬達，以及一組裝連接該氣動馬達的發電機。該氣動馬達能被自該儲氣裝置輸出的該壓縮氣體驅動而輸出動力。該發電機能被該氣動馬達驅動而發電。本發明能以空氣作為儲存媒介，具有不產生廢材且儲存成本低的特點。

TWI822277B案

(四)、TWI733280B：

如保興業股份有限公司的本發明係關於一種多磁盤垂直軸小型風力發電機，包括一風扇件及複數電磁感應模組。該風扇件有一軸桿及一風扇設置在該軸桿上，該複數電磁感應模組套設在該軸桿上，每一電磁感應模組有一線圈組及一磁鐵組，二相鄰電磁感應模組之間有一間距，該間距使二相鄰電磁感應模組之磁鐵組的磁性不會產生對吸。透過複數組電磁感應模組的串接及結構尺寸配置，取代相同磁力的單組電磁感應模組，具有該風扇件易於驅動，而能提高發電效率的優點。

TWI733280B案

(五)、TWI818780B：

大陸商中國石油化工科技開發有限公司的本發明實施例提供一種風力發電裝置及方法，該風力發電裝置包括：獲取單元、風力渦輪機、發電機、蓄電單元和控制器，獲取單元用於獲取風力值；控制器用於根據風力值選擇風力渦輪機驅動發電機發電和/或風力渦輪機驅動蓄電單元充電，包括：如果風力值在第一風力閾值和第二風力閾值之間，則風力渦輪機只驅動發電機發電；如果風力值大於第二風力閾值，則風力渦輪機同時驅動發電機和蓄電單元充電；如果風力值小於第一風力閾值，則風力渦輪機只驅動蓄電單元充電或蓄電單元對外輸出感應電能，其中，第一風力閾值小於第二風力閾值。該風力發電裝置能有效的將風能轉化成電能，提高風力發電機組的出力及穩定性。

TWI818780B案

(六)、JP2024513326A：

本発明による洋上風力発電-海水淡水化-水電解複合システムは,風の力でブレードを回転させて電力を生産し,電力生産による加温現象を防止するための冷却器を含む風力発電機と,冷却器を通過して熱交換の後に排出される温水を用いて海水を淡水化する海水淡水化装置と,海水淡水化装置で生産される淡水(超純水)と吐出される熱源の供給を受けて水素の生産に利用する水電解装置と,を含み,水素生産の後に水電解装置から吐出される熱源の一部を冷却器と熱交換し,海水淡水装置から排出される熱源と熱交換されることを特徴とする.このような構成を持つ本発明によれば,洋上風力発電機の冷却器で熱交換の後に捨てられる温水廃熱源を活用して,海水淡水法によって水を生産するとともに低温電解水法によって水素と酸素を生産することができる,洋上風力発電-海水淡水化-水電解複合システムが提供できるという効果がある.

JP2024513326A案

(七)、US11873124B2：

An aero wind power generation apparatus includes: a drone unit including drone wings configured to make the aero wind power generation apparatus move and hover and a sensor unit configured to detect information for controlling the aero wind power generation apparatus; a buoyancy generation unit connected to the drone unit and including a side cover configured to open or close and a balloon provided inside the side cover, wherein the buoyancy generation unit is configured to enable injection of gas into or release of the gas from the balloon; and a power generation unit connected to the buoyancy generation unit and including a rotating unit with a plurality of blades, a blade control unit of adjusting the state of the blades, and a motor unit of converting kinetic energy transferred from the rotating unit into electrical energy.

US11873124B2案

(八)、JP2023183964A：

【課題】微風から強風迄効率よく風を電力に変換でき,かつバッテリー性能を向上させる風力発電機を提案する. 【解決手段】複数の相で構成された非回転のコイル部と,該コイル部に間隙をもって対向配置される永久磁石と,該永久磁石を固定したロータ部とを備えた無鉄心の発電機と,該発電機のロータの同軸延長上に配置されるブレードとを備えた風力発電ユニットにおいて.前記コイル部の前記各相は同数のコイル体で構成され,該複数コイル体はコイル体間の接続が直列及び/又は並列の切替によって3段以上の多段切替のパターンを有し,風速に従って自動的に3段以上の多段切替を行うことを特徴とするコアレス型の風力発電ユニット.