高空風(fēng)電產(chǎn)業(yè)化有多遠(yuǎn)
日期：2015-08-20
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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)能示范電站項目，自5月4日至7月12日進(jìn)行了9次放飛發(fā)電運行，運行高度為132-488米。設(shè)備累計發(fā)電時間為53小時，共發(fā)電量3.1萬千瓦時。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，主營自行車的中路股份重金入股全新的清潔能源項目——高空風(fēng)能發(fā)電時就曾引起業(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)能儲存不足，發(fā)電機(jī)組有效利用小時遠(yuǎn)低于火電和水電；另一方面低空風(fēng)電受地勢影響較大，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，造價昂貴。
相比之下，高空風(fēng)能是一種儲量巨大、分布廣泛的可再生清潔能源，其理論發(fā)電時間可以超過95%，年發(fā)電時間可高達(dá)6500小時以上。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，并且無噪音，對環(huán)境影響較小。
實際上，過去兩年時間，在美國、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，目前高空風(fēng)能發(fā)電公司已經(jīng)有50多家。
有外媒報道稱，當(dāng)前，許多公司針對高空風(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。
高空風(fēng)能與用電格局天然匹配
氣象局風(fēng)能太陽能資源中心的相關(guān)專家告訴記者，我國低空風(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)能與我國的用電格局存在著天然的匹配。
根據(jù)美國環(huán)境預(yù)報中心對風(fēng)能密度的測算，由于我國特殊的地理環(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，在3000米到10000米范圍內(nèi)，高空風(fēng)能資源密集的區(qū)域正好集中在華東、華中、華南等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，如果高空風(fēng)能可以大規(guī)模收集利用，則無需耗費巨資建設(shè)長距離、大容量的輸電通道。
據(jù)記者了解，目前在國內(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、廖國鈞等技術(shù)團(tuán)隊創(chuàng)建的。
張建軍早年曾在美國幾家公司擔(dān)任技術(shù)總監(jiān)，擁有多項發(fā)明。2005年，他在美國加州創(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)生的拉力拉動纜繩帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電；當(dāng)風(fēng)箏上升到大高度后，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)。”廣東高空風(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)在處于水平，在國內(nèi)外已擁有了多項發(fā)明和自主知識產(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)電在來看也是前沿技術(shù)。“貌似還未聽說該技術(shù)有真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的。”一位風(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，一是材料，二是控制技術(shù)。先，高空風(fēng)能收集、轉(zhuǎn)換所需要的輕質(zhì)高強度材料難以獲得，這種材料必須同時具備超輕、高強度、耐腐蝕的特點。此外，高空風(fēng)電的原理雖然簡單，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，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)，無論現(xiàn)在是否具備產(chǎn)業(yè)化條件，都值得跟蹤和研究。”上述風(fēng)電資深人士說。
張建軍稱，從近年來的多次實驗獲得的數(shù)據(jù)測算，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，在示范成功的同時建立起一整套產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，搶占該項技術(shù)的制高點。
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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)能拉動地面發(fā)電機(jī)組，從而將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，帶動地面的發(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。
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