
風(fēng)箏式高空模擬式發(fā)電機(jī)示意圖
近日,在山東東營舉行的2009清潔能源國際高峰論壇上,加州天風(fēng)有限公司董事長張建軍博士介紹了自己研發(fā)的高空風(fēng)電技術(shù),并透露將在廣東省建立中國第一個(gè)高空風(fēng)電示范項(xiàng)目。
登陸中國的高空發(fā)電
北美東海岸和中國沿海地區(qū)是絕佳的高空風(fēng)力資源區(qū)。
據(jù)記者了解,最先進(jìn)的地面風(fēng)力發(fā)電站的風(fēng)力密度低于1千瓦/平方米。而在紐約上空急流附近,風(fēng)力密度可達(dá)到16千瓦/平方米;中國陸地上空萬米高空處大部分地區(qū)的風(fēng)力密度均值超過5千瓦/平方米,而江浙魯?shù)貐^(qū)上空的高空急流附近的風(fēng)力密度甚至達(dá)到30千瓦/平方米,為世界之最。
中國氣象局國家氣候中心研究員張秀芝提出,江浙魯是利用高空風(fēng)能的絕佳地帶。張建軍表示,這也是他回到中國應(yīng)用高空風(fēng)電技術(shù)的原因之一。
張建軍出生于廣東省梅州市,畢業(yè)于中山大學(xué)電子系,后在美國獲得博士學(xué)位,曾在美國幾家公司擔(dān)任技術(shù)總監(jiān),擁有多項(xiàng)發(fā)明專利。2005年,他自立門戶,在加州創(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)”。這也是一種“風(fēng)箏”式的高空風(fēng)電技術(shù)。
據(jù)他向《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者介紹,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)。
張建軍指出,這種高空風(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,為了把風(fēng)箏憑借風(fēng)力送上天,風(fēng)箏必須采用超輕材料,同時(shí)具備高強(qiáng)度、耐腐蝕的特點(diǎn)。他最終選擇的材料直到最近兩年才被研發(fā)出來。而選用的纜繩雖然比水還輕,卻具有很高的強(qiáng)度,完全耐切割。
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)。通過幾年的研究,學(xué)電子出身的張建軍在控制技術(shù)上形成了突破。最終,天風(fēng)公司在美國自主研制的3套不同功率的樣機(jī)不僅在臺風(fēng)及暴風(fēng)雨情形下能正常運(yùn)轉(zhuǎn);通過在各種天氣條件下的測試,張建軍還發(fā)現(xiàn),同國外現(xiàn)有的高空風(fēng)電技術(shù)相比,天風(fēng)技術(shù)更為穩(wěn)定,并且高低空皆可運(yùn)行。
張建軍表示,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,