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大多數(shù)人對高空風(fēng)電技術(shù)還很陌生。2013年谷歌首次以Google X為名宣布收購空中風(fēng)力渦輪發(fā)電設(shè)備公司Makani Power，高空風(fēng)電技術(shù)引起了小范圍的公眾關(guān)注。但就像谷歌眼鏡、谷歌Wifi熱氣球計劃一樣，科技發(fā)燒友認(rèn)為，高空風(fēng)電從技術(shù)走向商業(yè)化還需要很長時間。 點擊閱讀
在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,高空風(fēng)電仍然是嗷嗷待哺的嬰兒。在資本領(lǐng)域,國內(nèi)外各路資本早就對高空風(fēng)電項目虎視眈眈,這也從很大的程度上促進了高空風(fēng)電發(fā)電行業(yè)發(fā)展。從這些企業(yè)的技術(shù)軌跡上也可以一窺高空風(fēng)電產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展方向。目前致力于高空風(fēng)能發(fā)電的歐美知名公司主要有WindLift、Makani Power、Altaeros energies等幾家,各家的方案也不盡相同。 2006年Makani Power獲得了谷歌1500萬美元的種子資金、美國高級研究計劃局300萬美元的撥款以及其他私人投資,2008年谷歌公司投資又增加到2000萬美元。2013年5月,Makani Power被谷歌公司收購,并入Google X部門。 Makani Power已制造出大型碳復(fù)合材料“風(fēng)箏”,每個“風(fēng)箏”配備4臺帶螺旋槳發(fā)電機。在起飛前,這些發(fā)電機作為電動機帶動螺旋槳轉(zhuǎn)動,作為風(fēng)箏上天的動力。風(fēng)箏起飛后就能在風(fēng)中飛行,飛行所產(chǎn)生提升力很快就能使風(fēng)箏在不需要其他助力下前行。一旦靠風(fēng)帶來的推力能和螺旋槳產(chǎn)生拉力平衡,此時,發(fā)電機將開始產(chǎn)生電力。風(fēng)箏的飛行電腦將引導(dǎo)風(fēng)箏被繩索牽引沿著弧線飛行,不斷圍繞地面基站轉(zhuǎn)圈。 不過,上述產(chǎn)品的成本顯然還有進一步壓縮空間。根據(jù)Makani Power自身針對特大功率風(fēng)箏渦輪發(fā)電機的研發(fā),其利用翼狀“風(fēng)箏”收集高海拔風(fēng)能的試驗,已實現(xiàn)的發(fā)電成本是使用風(fēng)力渦輪發(fā)電的50%。 為克服傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電受場地和風(fēng)向風(fēng)速因素影響較大等諸多缺點,意大利KiteGen科技公司將目光投向高空風(fēng)能,并開發(fā)出全新的MARS(Magenn AirRotor System)系統(tǒng)。 MARS系統(tǒng)主要由高空的拖曳風(fēng)箏和地面的發(fā)電設(shè)備兩部分組成。拖曳風(fēng)箏和地面的風(fēng)力渦輪機相連,并通過安裝在發(fā)電設(shè)備上的航空感應(yīng)器來控制風(fēng)箏旋轉(zhuǎn)的方向和路徑,以最大限度帶動風(fēng)力渦輪機旋轉(zhuǎn)并發(fā)電。 與傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電相比,MARS系統(tǒng)擁有無可比擬的優(yōu)勢:能從高空獲得穩(wěn)定風(fēng)能?！帮L(fēng)箏”飛行高度越高,所獲平均風(fēng)速就越大,發(fā)電效率也就越高,而傳統(tǒng)風(fēng)力渦輪機最高平均高度只有100米左右。 MARS系統(tǒng)不僅發(fā)電效率高,占用的空間和面積也非常小。一般來講,一個發(fā)電能力為1000兆瓦的傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電廠所用面積約在250到300平方公里之間,而使用MARS系統(tǒng)的發(fā)電廠只需5到6平方公里就可達到同等發(fā)電能力。此外,MARS系統(tǒng)每千瓦小時的發(fā)電成本約為0.02美元到0.05美元,而石化能源每千瓦小時發(fā)電成本在0.05美元到0.09美元,傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電廠成本則為0.15美元。 對于還處于測試階段的MARS系統(tǒng),上述優(yōu)勢也許預(yù)示著廣闊的前景。 Windlift由Robert Creighton于2006年在美國威斯康辛州建立。美國國防部在2009年9月授予Windlift開發(fā)產(chǎn)品的合同。該產(chǎn)品是一個具有12Kw功率的移動可再生能源系統(tǒng)。 Windlift目前的系統(tǒng)使用了一個90厘米直徑的滾筒和一個60千瓦發(fā)電機連接,這個發(fā)電機最初用于混合動力汽車。風(fēng)箏通過拉動繩索轉(zhuǎn)動滾筒帶動發(fā)電機發(fā)電,電能存儲到鉛酸電池,然后通過控制線使風(fēng)箏釋放拉力。這個過程還會反過來通過電力帶動電機,反轉(zhuǎn)滾筒并再次拉緊風(fēng)箏。 但需要指出的是,Windlift的上述成果仍為半自動運行系統(tǒng),需要一位操作員手動操作控制桿來飛行機翼。該公司目前正在研發(fā)全自動運行系統(tǒng)。 Altaeros Energies公司的高空風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)被稱為“結(jié)合了飛艇與風(fēng)電渦輪機”(BAT)。該系統(tǒng)由四個部分組成:第一部分為殼,殼由工業(yè)紡織物構(gòu)成,里面充滿惰性氣體氦氣。殼的作用是用來帶渦輪機飛上天并讓渦輪機在高空保持穩(wěn)定;第二部分為渦輪機,渦輪機為傳統(tǒng)的輕量型的三葉風(fēng)能渦輪機,渦輪機被垂直固定在殼內(nèi);第三部分為纜繩,纜繩本身具有高強度、比重極輕的特性,纜繩與地面工作站相連,用來固定住渦輪,同時纜繩也被用于把電力傳送到地面工作站;第四部分為地面工作站,它是移動的,包含自動控制系統(tǒng)和電源調(diào)節(jié)設(shè)備。 BAT工作過程為,充滿氦氣的殼帶著渦輪機飛上天,到風(fēng)能能量密度足夠的高空后固定住,渦輪機開始利用風(fēng)能發(fā)電,通過纜繩把電力傳回地面工作站。 2014年12月4日,軟銀宣布將投資700萬美元,支持Altaeros Energies發(fā)展高空風(fēng)力發(fā)電。 繼以3000萬元增資入股廣東高空風(fēng)能技術(shù)有限公司后,中路股份去年12月發(fā)布公告稱,擬以人民幣4049.15萬元受讓公司實際控制人陳榮持有的廣東高空風(fēng)能50.005%股權(quán)。同時,擬對高空風(fēng)能增資人民幣3000萬元,本次交易完成后,公司將持有高空風(fēng)能58.041%的股權(quán)。通過這兩次資本運作,中路股份也成為A股市場高空風(fēng)電的唯一標(biāo)的。 ··· END ··· |
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