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将发电装置用类似放风筝的方式置于空中,利用200米以上高空充裕的风能进行发电,这种曾经被视为天方夜谭的想法,目前正一步步成为现实。
记者近日从科技部官网获悉,欧盟第七研发框架计划(FP7)提供200万欧元,总研发投入300万欧元,由欧盟6个成员国及联系国葡萄牙(总协调)、西班牙、丹麦、荷兰、挪威和克罗地亚的7家风力发电设备创新型中小企业,联合科技界组成了欧洲HAWE研发团队,从2010年10月起,开始从事高空风力发电技术的研发,目前已取得阶段性进展。
相较之下,我国在此领域虽起步较晚但也取得了较大进展。目前中国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,国内首个示范电站已落户安徽芜湖。
业内人士表示,高空风电客观上克服了传统风电因风量随意性、波动性以及地理位置偏僻导致的电网建设欠缺等“缺陷”。随着国内外市场需求的推动,高空风电站建设的市场规模难以估量。
在资本领域早就是个香饽饽了
资料显示,高空风能密度是低空风能的十倍至百倍。随着海拔升高,优质空域的风能密度可以达到每平方米2000瓦。如果进一步升至万米高空,风能密度是百米空域的上百倍。
虽然在产业方面,高空风电依然嗷嗷待哺,但在资本领域早就是个香饽饽了。根据全球风能理事会(GWEC)预测,高空风电行业未来市场需求量将有望超过1000亿美元。因此,高空风电技术也引发了各路资本极大的兴趣。
事实上,自20世纪70年代以来,有关高空风力的各项专利不断涌现。总体来看,这些探索无外乎两种构架方案:一者是直接在空中建造发电站并发电,然后通过电缆将电能输送到地面;其二是一种类似于风筝的构架,将机械能输送到地面,再由发电机将其转换为电能。
谷歌公司选择了后者。2013年谷歌首次以GoogleX为名宣布收购空中风力涡轮发电设备公司MakaniPower,高空风电技术立刻引起了小范围的关注。具体来说,2006年MakaniPower获得了谷歌1500万美元的种子资金、美国高级研究计划局300万美元的拨款以及其他私人投资,2008年谷歌公司投资又增加到2000万美元。2013年5月,MakaniPower被谷歌公司收购,并入GoogleX部门。
据了解,目前该公司正试图将无人驾驶的旋翼风筝升入空中,并与地面基地相连,当旋翼风筝升入高空时,风筝便充当发电机作用。当风速下降时,风筝便回到悬停模式,然后返回到地面基地。
在此领域除谷歌外,意大利公司KiteGen近年来所取得的进展同样可圈可点。
据了解,为克服传统风电受场地和风向风速因素影响较大等诸多缺点,意大利KiteGen科技公司将目光投向高空风能,并开发出全新的MARS(MagennAirRotorSystem)系统。
MARS系统主要由高空的拖曳风筝和地面的发电设备两部分构成。其中,拖曳风筝和地面的风机相连,并通过安装在发电设备上的航空感应器来控制风筝旋转的方向和路径,以最大限度带动风机旋转并发电。
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动作频频,欲分食这块“大蛋糕”。
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