但,CNN忽略了一家中國公司。
高空風(fēng)電中國制造
在高空風(fēng)電這一前沿領(lǐng)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(fēng)能技術(shù)有限公司,是亞洲第一家從事高空風(fēng)電技術(shù)研發(fā)的公司。雖然成立時(shí)間晚于MakaniPower、KiteGen等公司,但張建軍他們走了一條不同的技術(shù)路線,成功實(shí)現(xiàn)彎道超車。目前,廣東高空風(fēng)能技術(shù)有限公司首個(gè)400MW高空風(fēng)能項(xiàng)目進(jìn)入籌備期,蕪湖2.5兆瓦試驗(yàn)電站項(xiàng)目(400MW項(xiàng)目的前期試驗(yàn)機(jī)組)廠房建設(shè)、設(shè)備安裝基本完成。
盡管歐美等發(fā)達(dá)國家有多家公司都在積極研發(fā)高空風(fēng)電技術(shù),其中不乏谷歌、NASA等實(shí)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(dān)心國外的競爭,因?yàn)槲覀冇忻黠@的技術(shù)優(yōu)勢。”
廣東高空風(fēng)能技術(shù)有限公司采取“風(fēng)箏式”技術(shù)路線,但系統(tǒng)設(shè)計(jì)與KiteGen等公司有明顯差異。
1、高空風(fēng)能利用方式舍棄巨型“風(fēng)箏”,改為傘形結(jié)構(gòu),降落傘的圓形對(duì)稱結(jié)構(gòu)有利于提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。利用高空風(fēng)能做上下運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的機(jī)械能拉動(dòng)地面發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)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(diǎn),容易控制飛行姿態(tài)。系統(tǒng)做功過程只是上下運(yùn)動(dòng),不會(huì)有“亂跑”的問題。
簡單說,廣東高空風(fēng)能系統(tǒng)是通過降落傘的上下循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)發(fā)電。“當(dāng)傘張開的時(shí)候,在風(fēng)的作用下往上升,升上去的時(shí)候做功,到了一定高度的時(shí)候,傘就會(huì)收掉。整個(gè)過程由傘上的控制器決定。比如我們?cè)O(shè)定3000米,他到3000米的時(shí)候就收掉,下滑到300米的時(shí)候傘就打開,上升過程中就會(huì)發(fā)電。”張建軍介紹。
目前,全球高空風(fēng)電試驗(yàn)項(xiàng)目多集中在300米至500米的空域,如谷歌Makani Power的風(fēng)箏發(fā)電機(jī)可以上升到80-350米的高度,新近準(zhǔn)備放飛的發(fā)電機(jī)可以飛到450米高空。而廣東高空風(fēng)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(fēng)電機(jī)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(gè)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(jī)、卷揚(yáng)機(jī)(滾筒和反向轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī))和萬向滑輪組成;傘之間、做功傘與卷揚(yáng)機(jī)之間是通過輕質(zhì)高強(qiáng)度纜繩連接。
風(fēng)電系統(tǒng)的發(fā)電量由當(dāng)天的風(fēng)速?zèng)Q定。理論上看,在空中系統(tǒng)的捕獲面積(風(fēng)箏的大?。┮欢ǖ那闆r下,風(fēng)速越高,功率越大,反之亦然。這在客觀上導(dǎo)致了風(fēng)電系統(tǒng)功率時(shí)大時(shí)小,給電網(wǎng)帶來了較大壓力。而傘梯組合的特點(diǎn)是能在任意風(fēng)力環(huán)境下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定功率發(fā)電。當(dāng)風(fēng)力較低時(shí),空中控制系統(tǒng)在上升階段將打開全部的做功傘。風(fēng)力較大時(shí),則只有部分做功傘被打開,從而實(shí)現(xiàn)任何風(fēng)力環(huán)境下的穩(wěn)定功率輸出。傘梯組合的形式實(shí)現(xiàn)了高空風(fēng)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(fēng)面積大:廣東高空風(fēng)電系統(tǒng)利用多個(gè)巨型降落傘收集風(fēng)能,受風(fēng)面積大,KiteGen的風(fēng)箏式收集風(fēng)能方式兜風(fēng)面積較小,Makani Power以渦輪葉片頂端(類似于直升機(jī)螺旋槳)的風(fēng)能收集方式兜風(fēng)面積更小。