中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：不久前，中路股份發(fā)布的高空風(fēng)能示范電站發(fā)電研發(fā)進(jìn)展公告稱，中路股份控股子公司廣東高空風(fēng)能技術(shù)有限公司位于安徽蕪湖縣的高空風(fēng)能示范電站項(xiàng)目，自5月4日至7月12日進(jìn)行了9次放飛發(fā)電運(yùn)行，運(yùn)行高度為132-488米。設(shè)備累計(jì)發(fā)電時(shí)間為53小時(shí)，共發(fā)電量3.1萬(wàn)千瓦時(shí)。一則公告再次將神秘的高空風(fēng)能技術(shù)帶入人們的視野。
中路股份看上高空風(fēng)能發(fā)電
早在去年9月，主營(yíng)自行車的中路股份重金入股全新的清潔能源項(xiàng)目——高空風(fēng)能發(fā)電時(shí)就曾引起業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。
中路股份方面表示，傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電存在諸多不足，一方面主流的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)主要集中在低于100米的空間內(nèi)，該高度內(nèi)風(fēng)能儲(chǔ)存不足，發(fā)電機(jī)組有效利用小時(shí)遠(yuǎn)低于火電和水電；另一方面低空風(fēng)電受地勢(shì)影響較大，風(fēng)向有較高的不確定，因此需要較多支架和葉片收集風(fēng)能，因此也造成了低空風(fēng)電占地面積大，造價(jià)昂貴。
相比之下，高空風(fēng)能是一種儲(chǔ)量巨大、分布廣泛的可再生清潔能源，其理論發(fā)電時(shí)間可以超過95%，年發(fā)電時(shí)間可高達(dá)6500小時(shí)以上。同傳統(tǒng)風(fēng)電相比，高空風(fēng)電投資成本約為常規(guī)風(fēng)電的1/3-1/2,發(fā)電成本約為1/3，而占地面積僅為1/30，并且無(wú)噪音，對(duì)環(huán)境影響較小。
實(shí)際上，過去兩年時(shí)間，在美國(guó)、歐洲涌現(xiàn)了一批研發(fā)高空風(fēng)電技術(shù)的公司，經(jīng)粗略統(tǒng)計(jì)，目前高空風(fēng)能發(fā)電公司全球已經(jīng)有50多家。
有外媒報(bào)道稱，當(dāng)前，全球許多公司針對(duì)高空風(fēng)能的利用技術(shù)投入了大量研發(fā)，其成果或許將在2015年前后打開高空風(fēng)能的市場(chǎng)。
高空風(fēng)能與用電格局天然匹配
中國(guó)氣象局風(fēng)能太陽(yáng)能資源中心的相關(guān)專家告訴記者，我國(guó)低空風(fēng)能主要集中在“三北”地區(qū)，而用電負(fù)荷在東部，這造成目前風(fēng)電要大規(guī)模外送的難題。而高空風(fēng)能與我國(guó)的用電格局存在著天然的匹配。
根據(jù)美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)報(bào)中心對(duì)全球風(fēng)能密度的測(cè)算，由于我國(guó)特殊的地理環(huán)境，當(dāng)高度超過500米后，風(fēng)能密集地區(qū)便逐漸向東南沿海移動(dòng)，在3000米到10000米范圍內(nèi)，高空風(fēng)能資源最密集的區(qū)域正好集中在華東、華中、華南等經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)地區(qū)，如果高空風(fēng)能可以大規(guī)模收集利用，則無(wú)需耗費(fèi)巨資建設(shè)長(zhǎng)距離、大容量的輸電通道。
據(jù)記者了解，目前在國(guó)內(nèi)從事高空風(fēng)能技術(shù)的只有廣東高空風(fēng)能技術(shù)有限公司一家。該公司于2009年11月落戶廣州開發(fā)區(qū)。2013年，該公司注冊(cè)成立了蕪湖天風(fēng)新能源科技有限公司，負(fù)責(zé)推進(jìn)蕪湖高空風(fēng)能項(xiàng)目。
資料顯示，廣東高空風(fēng)能技術(shù)有限公司是由張建軍、鄒南之、廖國(guó)鈞等技術(shù)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建的。
張建軍早年曾在美國(guó)幾家公司擔(dān)任技術(shù)總監(jiān)，擁有多項(xiàng)發(fā)明專利。2005年，他在美國(guó)加州創(chuàng)建了天風(fēng)公司，發(fā)明了一種新型的高空風(fēng)電技術(shù)，稱為“天風(fēng)技術(shù)”。這是一種”風(fēng)箏“式的高空風(fēng)電技術(shù)。
“天風(fēng)技術(shù)的主要原理就是使風(fēng)箏如滑翔機(jī)般借助風(fēng)力上升，產(chǎn)生的拉力拉動(dòng)纜繩帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；當(dāng)風(fēng)箏上升到最大高度后，再通過控制系統(tǒng)調(diào)整風(fēng)箏翅膀的角度，使其利用自身重力下降。之后再上升供電，如此反復(fù)?！睆V東高空風(fēng)能技術(shù)有限公司相關(guān)人士介紹說。
蕪湖天風(fēng)總經(jīng)理鄒南之表示，他們的傘梯組合風(fēng)能采集技術(shù)在世界處于領(lǐng)先水平，在國(guó)內(nèi)外已擁有了多項(xiàng)發(fā)明專利和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
產(chǎn)業(yè)化之路艱難
不過，多位風(fēng)電行業(yè)人士都向記者表示，高空風(fēng)電在全球來(lái)看也是前沿技術(shù)。“貌似還未聽說該技術(shù)有真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的?！币晃伙L(fēng)電資深人士表示。
業(yè)內(nèi)認(rèn)為，高空風(fēng)電技術(shù)主要有兩大技術(shù)難點(diǎn)，一是材料，二是控制技術(shù)。首先，高空風(fēng)能收集、轉(zhuǎn)換所需要的輕質(zhì)高強(qiáng)度材料難以獲得，這種材料必須同時(shí)具備超輕、高強(qiáng)度、耐腐蝕的特點(diǎn)。此外，高空風(fēng)電的原理雖然簡(jiǎn)單，但具體的控制技術(shù)卻異常復(fù)雜、精細(xì)。
“除了兩大難點(diǎn)外，發(fā)展高空風(fēng)能發(fā)電還需要相關(guān)部門在空域管理、并網(wǎng)發(fā)電及相關(guān)配套方面給予支持和鼓勵(lì)，當(dāng)然，從理論上說，高空風(fēng)能發(fā)電屬于全新的清潔能源技術(shù)，無(wú)論現(xiàn)在是否具備產(chǎn)業(yè)化條件，都值得跟蹤和研究?！鄙鲜鲲L(fēng)電資深人士說。
張建軍稱，從近年來(lái)的多次實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)測(cè)算，公司高空風(fēng)電技術(shù)商業(yè)化之后度電成本有繼續(xù)下降的潛力，可以達(dá)到遠(yuǎn)低于0.3元的水平。他希望，在示范成功的同時(shí)建立起一整套產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，搶占該項(xiàng)技術(shù)的制高點(diǎn)。
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兩種技術(shù)路線
一類是利用氦氣球等升力作用，將發(fā)電機(jī)升到半空中，在高空中利用豐富的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，之后通過電纜傳到地面電網(wǎng)。這一技術(shù)路線的典型代表為麻省理工學(xué)院Altaerosenergies的高空風(fēng)電系統(tǒng)“空中浮動(dòng)渦輪”。
另一類技術(shù)路徑是將發(fā)電機(jī)組固定在地面，通過巨型“風(fēng)箏”在空中利用風(fēng)能拉動(dòng)地面發(fā)電機(jī)組，從而將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，帶動(dòng)地面的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，從而解決電纜和發(fā)電機(jī)的自重問題。意大利KiteGen的MARS系統(tǒng)是該類技術(shù)路線的典型代表。
