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相较于传统风电随意性、波动性以及地理位置偏僻导致的电网建设欠缺等诸多缺点,近年来高空风电因其密度高、设备轻量化、年利用小时数提高,效益可观而备受青睐。
据了解,随着与地面距离的增加和表面摩擦的减少,风速将逐渐加大。而每增加一倍速度,其所蕴含的能量在理论上将增加8倍。储量丰富、分布广泛的高空风能,其理论发电时间可以超过95%,年发电时间可高达6500h以上。
美国环境和气候科学家克里斯蒂安-阿切尔和肯-考德伊拉曾在研究报告中指出,来自高空急流的风所生成的能量是全球所需能量的100多倍。2013年,全球风能理事会已经做出预测,认为高空风能很有可能是改变世界的能源技术。高空风能可在不同程度上消除现有新能源技术的缺点,且具新的优点,将部分代替传统风能,是新能源领域的投资热点和发展方向。
高空风电已然带起了新一轮的新能源发展高潮,这引得无数资本竞相参与进来。近3年来,美国、欧洲涌现了一批研发高空风电技术的公司。经粗略统计,目前全球已经有50多家高空风能发电公司,这50多家公司投入巨资研发高空风电,技术路线不一。
事实上,自20世纪70年代以来,有关高空风电的各项专利不断涌现。总的来说,高空风能技术分为两大类:一类是利用氦气球等升力作用,将发电机升到半空中,在高空中利用丰富的风能转化为机械能,机械能转化为电能,之后通过电缆传到地面电网;另一类是将发电机组固定在地面,通过巨型“风筝”在空中利用风能拉动地面发电机组,从而将风能转化为机械能,带动地面的发电机转化为电能,以解决电缆和发电机的自重问题。
中国的高空风能条件尤其好,风力强且分布广,大部分地区都具有发展高空风电、特别是“风筝型”发电的气候条件。据美国权威气候监测数据,全球最优的高空风力发电源匹配的恰好也是人口密集地区就包括中国所在的亚洲东海岸。
数据显示,最先进的地面风力发电站的风力密度低于每平方米1千瓦。中国陆地上空万米高空处大部分地区的风力密度均值逾每平方米5千瓦;其中,江浙鲁地区上空的高空急流附近的风力密度甚至达到每平方米30千瓦,为世界之最。
我国的传统风能资源(100m)主要分布在内蒙、吉林、新疆和东南沿海较为狭窄的部分地区。这些地区与经济中心距离较远,造成了发电区域与负荷区域地理位置不匹配的问题。而高空风能资源最密集的区域正好集中在华东、华中、华南等经济最发达地区,如果可以大规模收集利用,则无需耗费巨资建设长距离、大容量的输电通道,可以实现就地消纳。
对于能源消费大国之一的中国,高空风电的落地正在加速推进中。前不久,国家发展改革委、国家能源局下发了《能源技术革命创新行动计划(2016~2030年)》明确提出,未来将研究适用于200~300m高度的大型风电系统成套技术,开展大型高空风电机组关键技术研究,研发100m级及以上风电叶片,实现200~300m高空风力发电推广应用。
与此同时,《能源技术革命重点创新行动路线图》在对技术方向进行细化的同时,还提出到2020年形成200~300m高空风力发电成套技术,并于2030年获得实际应用并推广。
我国在此领域虽起步较晚但也取得了较大进展,成立于2009年的广东高空风能技术有限公司,是我国第一家从事高空风电技术研发的公司。目前,广东高空风能技术有限公司发明了“天风”技术方案,采用伞梯组合型高空风电机组解决了高空风能采集稳定性问题,成为商业化的优势方案,且国内首个示范电站已在安徽芜湖落户,且发电运行良好。
前景虽然一片大好,但也面临着不小的挑战。在业内人士看来其核心问题无外乎有两点:其一,其运行范围内需要禁飞,而我国高空风能丰富的东部地区航线密集,高空风能发电需要得到军方的批准;其二,风电消纳问题也需要得到解决。因此业内专家预计,如果政策环境到位,产业配套成熟,高空风电未来发展值得期待。
(作者:《电气技术》杂志记者 刘星)
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1月7日,由中国能建中电工程和中路股份合作建设,中电工程安徽院总承包的绩溪高空风能发电新技术示范项目成功发电,成为我国首个可并网的兆瓦级高空风能发电示范项目。该项目采用伞梯组合型陆基高空风能发电技术路线,能够利用300-3000米高空风能进行发电,是我国高空风能发电技术的首次工程化实践,对
日前,安徽绩溪高空风能发电项目EPC总承包工程储能系统采购结果公布,北京电力设备总厂有限公司以金额197.2万元获得中标,中标单价约1.972元/Wh。根据此前招标公告,招标内容包含储能系统范围内所有设备的供货、安装、储能系统整体调试、技术和售后服务、人员培训直至移交生产的全部工作,具体设备包括
在德国联邦经济事务和能源部的支持和资助下,德国的SkySailsPower、EnBWEnergieBaden-WrttembergAG、EWEOffshoreServiceSolutions和莱布尼茨汉诺威大学发起了SkyPower100研究项目,旨在开发和测试全自动高空风力发电系统,目标是在2020年完成对100kW级别系统的研发。高空风力发电机的概念由来已久,其
1月30日上午,国内首家高空风能发电项目绩溪中路高空风能发电有限公司高空风能发电项目在我县金沙镇开工。县委常委、统战部长宋晓丹,副县长凌成华,上海中路股份有限公司董事长陈闪,中国科学院院士龚昌德,高空风能创始人张建军,县直有关部门负责人等参加简朴奠基仪式。宋晓丹宣布项目开工,凌成华
近日,阿布杜拉国王科技大学研究员表示,地球表面的风力发电机受到间歇风力影响较大,因此高空风电发展具有巨大发展潜力。作为高空风电机潜力的研发人员,他表示高空风电有望帮助中东地区提供足够的电力资源。高空风力发电机并不是一个新的设想,阿布杜拉国王科技大学的研究人员已经开始调查这种技术,
谷歌母公司Alphabet旗下的空中风力发电机开发商Makani公司计划明年在夏威夷对其飞行风电机组概念进行测试。本次测试既是机遇又是挑战。对于空中风力发电来说,那些安装标准风力发电机组难度较高的地区,比如缺乏大型起重机的岛屿、近海附近的沿海城镇和接近深水的城市,是巨大的发展机遇。不过,在本月
有放过风筝的经验就知道,越高空的风力越强越稳定,这也是风力发电机的发展往塔座越来越高、扇叶越来越长方向的原因之一,因为高塔座加上长扇叶可触及更高空的稳定风力。在此同时,Alphabet旗下马卡尼(Makani)为首的许多新创团队,则认为塔座越做越高、越做越大,不如干脆直接放风筝到高空取风,于是
在海拔较高的地方,风力会变得更加强劲和持久。相关资料显示,高空的风能密度是低空风能的十倍至百倍。正因如此,高空风电也引起各方资本极大的兴趣。截至目前,全球已有50余家企业正在从事高空风能发电相关的研发工作。记者留意到,近年来欧洲、美国等发达国家多家企业在此领域的技术研发上更是动作频
北极星风力发电网获悉,中路股份有限公司下属子公司绩溪中路高空风能发电有限公司近日收到安徽发改委核准批复。这意味着我国首个高空风电项目正式获得核准。鉴于该项目为国内首次高空风电规模化商业化建设项目,技术尚处于初步试验示范阶段,本着先行示范、陆续推广的原则,安徽发改委同意项目按装机容
前我国优质风资源已被跑马圈地殆尽,年平均风速4.8m/s的风资源也正成为大家开发的重点。陆上优质风资源日渐稀少,海上风电开发成本风险不小,那么风电为什么不能上天呢?据《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》,我国要在2020年形成200~300米高空风力发电成套技术;2030年200~300米高空风力发电获
1.风电SCADA系统概述风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式,在世界各地得到了广泛的应用,一般一个风电场由几十台到几百台风电机组及其配套系统构成,要方便地管理这些风电机组,就需要使用到SCADA系统。在风电场的运行中,SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition,监控与数据采集)系统扮演
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汕头国际风电创新港协同创新基础设施项目超大型风电机组电气及动力学综合研究中心试验台及其相关土建公用工程初步设计技术服务中标候选人公示公示编号:SZBHX202403260048号汕头国际风电创新港协同创新基础设施项目超大型风电机组电气及动力学综合研究中心试验台及其相关土建公用工程初步设计技术服务(
北极星风力发电网获悉,3月26日,香港理工大学与先进能源科学与技术广东省实验室阳江分中心(阳江海上风电实验室)签订合作协议,共同成立联合研究中心,加强粤港两地在离岸海上风力发电工程领域的科研合作。该研究中心将由香港理大土地及空间研究院及阳江海上风电实验室共同运营及管理。
2023年的中国风电技术创新,基本延续了前一年发展态势与路径,仍以通过机组大型化进一步降低海上风电与陆上风电开发成本为主,研发面向未来新市场需求的产品技术为辅。其中,大型化的主要着力点包括“高、大、长”三个方面,也就是塔架高度进一步提升,单机容量稳步增大,叶片长度持续增加。在高塔架技
近日,由邓屹博士团队设计的新型景观型机组“小风机树”正式通过实证,标志着组合型风机成功开展了突破性尝试。小风机树在设计创意上和技术上均实现了创新性突破。其设计灵感来源于自然界中的树木形态。通过模拟树枝的分叉结构,研发团队成功将多个小型风力发电单元整合在一个树状结构上,实现了空间的
科技创新引领风电高质量发展王同光中国可再生能源学会副理事长兼风能专业委员会主任,南京航空航天大学教授2023年,中国风电行业续写高质量发展新篇章,在科技创新、供应链建设、风电开发、能力建设等方面不断取得新的突破,推动行业发展不断迈上新的台阶。2023年,我国在大容量风电机组研制方面继续强
近日,由上海能源科技发展有限公司(国家电投集团风电产业创新中心)牵头申报的“超大型深远海漂浮式风电机组基础关键技术及应用”项目正式获批立项,实现了国家电投风电领域在国家重大科技项目方面的首次突破。该项目由上海能源科技发展有限公司(国家电投集团风电产业创新中心)牵头,联合国家电投集
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北极星风力发电网讯:从外媒获悉,全球首个漂浮式海上风电场将因“大修”而关闭。挪威国家石油公司(Equinor)将在今年夏天将该风电场的五台西门子歌美飒风机拖到岸上进行“大规模维护”,之后再重新安装就位,整个过程将耗费4个月,并将中断自2017年以来在彼得黑德24公里处运营项目的电力输出。据了解,
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4月19日,国家能源局综合司发布关于公开征求《电力中长期交易基本规则—绿色电力交易专章》意见的通知。文件指出,绿色电力交易是指以绿色电力和对应绿色电力环境价值为标的物的电力交易品种,交易电力同时提供国家核发的可再生能源绿色电力证书(以下简称绿证),用以满足发电企业、售电公司、电力用
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