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。
盡管歐美等發達國家有多家公司都在積極研發高空風電技術,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穩定性。利用高空風能做上下運動,產生的機械能拉動地面發電機轉化為電能。空中系統只需要改變高度即可,空中控制系統存在自穩定特點,容易控制飛行姿態。系統做功過程只是上下運動,不會有“亂跑”的問題。
簡單說,廣東高空風能系統是通過降落傘的上下循環往復運動實現發電。“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的風箏發電機可以上升到80-350米的高度,新近準備放飛的發電機可以飛到450米高空。而廣東高空風電系統可以上升到數千米以上的高空。
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:空中系統和地面系統??罩邢到y由多個做功傘、若干平衡傘外加飄空氣球組成;地面系統主要是由發電機、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高強度纜繩連接。
風電系統的發電量由當天的風速決定。理論上看,在空中系統的捕獲面積(風箏的大?。┮欢ǖ那闆r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功率時大時小,給電網帶來了較大壓力。而傘梯組合的特點是能在任意風力環境下實現穩定功率發電。當風力較低時,空中控制系統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,從而實現任何風力環境下的穩定功率輸出。傘梯組合的形式實現了高空風電系統從“能發電”到“穩定功率發電”的突破。
此外,傘梯組合受風面積大:廣東高空風電系統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。