但,CNN忽略了一家中國公司。
高空風電中國制造
在高空風電這一前沿領域,一家中國公司跑在了所有企業(yè)前面。
2009年,張建軍、鄒南之等人從美國回到中國,在廣州成立了廣東高空風能技術有限公司,是亞洲第一家從事高空風電技術研發(fā)的公司。雖然成立時間晚于MakaniPower、KiteGen等公司,但張建軍他們走了一條不同的技術路線,成功實現(xiàn)彎道超車。目前,廣東高空風能技術有限公司首個400MW高空風能項目進入籌備期,蕪湖2.5兆瓦試驗電站項目(400MW項目的前期試驗機組)廠房建設、設備安裝基本完成。
盡管歐美等發(fā)達國家有多家公司都在積極研發(fā)高空風電技術,其中不乏谷歌、NASA等實力金主供血,但作為商業(yè)化起跑線上的第一人,張建軍十分自信。“我們不擔心國外的競爭,因為我們有明顯的技術優(yōu)勢。”
廣東高空風能技術有限公司采取“風箏式”技術路線,但系統(tǒng)設計與KiteGen等公司有明顯差異。
1、高空風能利用方式舍棄巨型“風箏”,改為傘形結構,降落傘的圓形對稱結構有利于提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。利用高空風能做上下運動,產(chǎn)生的機械能拉動地面發(fā)電機轉化為電能??罩邢到y(tǒng)只需要改變高度即可,空中控制系統(tǒng)存在自穩(wěn)定特點,容易控制飛行姿態(tài)。系統(tǒng)做功過程只是上下運動,不會有“亂跑”的問題。
簡單說,廣東高空風能系統(tǒng)是通過降落傘的上下循環(huán)往復運動實現(xiàn)發(fā)電。“當傘張開的時候,在風的作用下往上升,升上去的時候做功,到了一定高度的時候,傘就會收掉。整個過程由傘上的控制器決定。比如我們設定3000米,他到3000米的時候就收掉,下滑到300米的時候傘就打開,上升過程中就會發(fā)電。”張建軍介紹。
目前,全球高空風電試驗項目多集中在300米至500米的空域,如谷歌Makani Power的風箏發(fā)電機可以上升到80-350米的高度,新近準備放飛的發(fā)電機可以飛到450米高空。而廣東高空風電系統(tǒng)可以上升到數(shù)千米以上的高空。
2、采用傘梯組合形式。廣東高空風電機組主要由兩部分組成:空中系統(tǒng)和地面系統(tǒng)??罩邢到y(tǒng)由多個做功傘、若干平衡傘外加飄空氣球組成;地面系統(tǒng)主要是由發(fā)電機、卷揚機(滾筒和反向轉動電機)和萬向滑輪組成;傘之間、做功傘與卷揚機之間是通過輕質(zhì)高強度纜繩連接。
風電系統(tǒng)的發(fā)電量由當天的風速決定。理論上看,在空中系統(tǒng)的捕獲面積(風箏的大小)一定的情況下,風速越高,功率越大,反之亦然。這在客觀上導致了風電系統(tǒng)功率時大時小,給電網(wǎng)帶來了較大壓力。而傘梯組合的特點是能在任意風力環(huán)境下實現(xiàn)穩(wěn)定功率發(fā)電。當風力較低時,空中控制系統(tǒng)在上升階段將打開全部的做功傘。風力較大時,則只有部分做功傘被打開,從而實現(xiàn)任何風力環(huán)境下的穩(wěn)定功率輸出。傘梯組合的形式實現(xiàn)了高空風電系統(tǒng)從“能發(fā)電”到“穩(wěn)定功率發(fā)電”的突破。
此外,傘梯組合受風面積大:廣東高空風電系統(tǒng)利用多個巨型降落傘收集風能,受風面積大,KiteGen的風箏式收集風能方式兜風面積較小,Makani Power以渦輪葉片頂端(類似于直升機螺旋槳)的風能收集方式兜風面積更小。