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機械社區(qū)

標題: 高空風能項目 [打印本頁]

作者: 老徐 時間: 2009-12-31 17:46
標題: 高空風能項目
前兩天看報紙瞅到了，尋思這玩意兒挺新鮮，不知道是忽悠還是又一個王傳福，低空風電實際上對環(huán)境還是有影響的，也不算是純粹的綠色能源，這玩意真搞成了，倒是先人一步了。

我國是資源大國，但是很少有人注意到，我國還是高空風能大國。
(, 下載次數(shù): 99)
　　今年早些時候，美國媒體報道，科學家正嘗試用高空風電為紐約市供電。利用該技術(shù)，科學家將從萬米高空采集風能。
　　其實，我國江浙魯?shù)貐^(qū)的高空風能密度遠大于紐約，為世界之最。
　　風電是現(xiàn)今世界發(fā)展最快的能源產(chǎn)業(yè)，10年來它以每年30%的速度增長。然而，目前的風能利用僅限于幾十米至百米的低空，其一大缺點就是不恒定可靠。而在幾千米至1萬米的高空，不僅風速更大，且風力穩(wěn)定，一年中不刮風的時間不足5%。專家普遍認為高空風能要比地面高出數(shù)百倍。
　　斯坦福大學卡內(nèi)基研究所的氣候科學家肯·卡爾代拉認為，風中包含的總能量是地球上的人所需總能量的100倍，但是大部分風能都位于高空。澳大利亞悉尼科技大學機械工程學教授布萊恩·羅伯茨表示，海拔4600米到1萬米的高空，氣流強勁穩(wěn)定，是理想的空中風電廠。
雖然聽起來很美，但要制造一個高達萬米的渦輪機顯然不可能。目前，很多發(fā)達國家都在開發(fā)高空風電技術(shù)。
　　近日，在山東東營舉行的2009清潔能源國際高峰論壇上，加州天風有限公司董事長張建軍博士介紹了自己研發(fā)的高空風電技術(shù)，并透露將在廣東省建立中國第一個高空風電示范項目。
　　
　　世界各地的高空風電
　　早在20世紀70年代爆發(fā)能源危機時，各類高空風電的設(shè)計就不斷涌現(xiàn)。美國能源部曾開展過一個高空風電項目，但是到了80年代，由于能源部官員將經(jīng)費挪為他用，最終使其無疾而終。不過，發(fā)達國家對高空風電的研究并未停止。
　　據(jù)記者了解，目前主要有兩種高空風電的構(gòu)架方式。第一種是在空中建造發(fā)電站，然后通過電纜輸送到地面；第二種類似放“風箏”，通過拉伸產(chǎn)生機械能，再由發(fā)電機轉(zhuǎn)換為電能。
　　荷蘭科學家放入高空的就是一個典型的風箏。2008年，據(jù)英國《衛(wèi)報》報道，荷蘭代爾夫特工業(yè)大學的科學家將一只面積為10平方米的風箏放入1000米的高空，風箏通過拉與地面發(fā)電機連接的繩子最終產(chǎn)生了10千瓦的電力。研究人員還設(shè)計了一個由眾多風箏組成的梯形電站，能產(chǎn)生100兆瓦電流。
　　同荷蘭的風箏相比，意大利的裝置更像是放風箏的“旋轉(zhuǎn)木馬”。據(jù)意大利媒體報道，2007年，意大利推出了風箏風力發(fā)電機KiteGen的計劃。該裝置的發(fā)電原理是：500～800米高的風箏在風力作用下，帶動地面的轉(zhuǎn)盤在磁場中旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能。研究人員通過計算估計，一個直徑1600米的轉(zhuǎn)盤、2000平方米的風箏的發(fā)電能力可達100萬千瓦，這相當于意大利目前電力的1/30。
　　當意大利在積極建造旋轉(zhuǎn)木馬風箏時，美國也推出了“高空風車場”計劃。在這個計劃中，發(fā)電機等主要發(fā)電設(shè)備全部跟隨風箏由風輪機帶動飛入空中，最終懸停在1萬米高空。在這里，時速近320公里的強勁氣流吹動風車葉片發(fā)電，再由電纜將電能以2萬伏的高壓輸送到地面。專家稱，300個這樣的發(fā)電風箏就足以供應(yīng)整個芝加哥市的電力需求。
　　此外，世界各地還有關(guān)于風箏發(fā)電的許多設(shè)想。如加拿大的“飛艇風車”，德國的屋頂小型家用風箏電站等。
　　據(jù)計算，這些高空風電的建設(shè)成本和發(fā)電成本遠低于化石燃料和常規(guī)低空風能。幾乎所有人都稱之為“一場能源革命”。
　　然而，事實卻是，國外的一些研究由于沒有經(jīng)費支持已經(jīng)停止。如“高空風車場”雖然已在地面風洞試驗成功，但仍遭到投資者冷遇。美國國家可再生能源實驗室發(fā)言人喬治·道格拉斯指出：“我們現(xiàn)在很大程度上只盯著那些可以快速商業(yè)化的項目。”
　　目前，美國、意大利的幾家公司仍在繼續(xù)高空風電機的開發(fā)，已在市場中占有先機。美國Magenn公司預(yù)計在2010年出售2到4臺工作原型機。專家指出，該項技術(shù)進入市場的速度取決于將有多少投資。如果資金充足，風箏電站很有可能在5年內(nèi)進入商業(yè)操作階段。
　　
　　登陸中國的高空發(fā)電
　　北美東海岸和中國沿海地區(qū)是絕佳的高空風力資源區(qū)。
　　據(jù)記者了解，最先進的地面風力發(fā)電站的風力密度低于1千瓦/平方米。而在紐約上空急流附近，風力密度可達到16千瓦/平方米；中國陸地上空萬米高空處大部分地區(qū)的風力密度均值超過5千瓦/平方米，而江浙魯?shù)貐^(qū)上空的高空急流附近的風力密度甚至達到30千瓦/平方米，為世界之最。
　　中國氣象局國家氣候中心研究員張秀芝提出，江浙魯是利用高空風能的絕佳地帶。張建軍表示，這也是他回到中國應(yīng)用高空風電技術(shù)的原因之一。
　　張建軍出生于廣東省梅州市，畢業(yè)于中山大學電子系，后在美國獲得博士學位，曾在美國幾家公司擔任技術(shù)總監(jiān)，擁有多項發(fā)明專利。2005年，他自立門戶，在加州創(chuàng)建了天風公司，發(fā)明了一種新型的高空風電技術(shù)，稱為“天風技術(shù)”。這也是一種“風箏”式的高空風電技術(shù)。
　　據(jù)他向《科學時報》記者介紹，天風技術(shù)的主要原理就是使風箏如滑翔機般借助風力上升，產(chǎn)生的拉力拉動纜繩帶動發(fā)電機發(fā)電；當風箏上升到最大高度后，再通過控制系統(tǒng)調(diào)整風箏翅膀的角度，使其利用自身重力下降。之后再上升供電，如此反復。
　　張建軍指出，這種高空風電技術(shù)主要有兩大技術(shù)難點，一是材料，二是控制技術(shù)。首先，為了把風箏憑借風力送上天，風箏必須采用超輕材料，同時具備高強度、耐腐蝕的特點。他最終選擇的材料直到最近兩年才被研發(fā)出來。而選用的纜繩雖然比水還輕，卻具有很高的強度，完全耐切割。
　　高空風電的原理雖然簡單，但具體的控制技術(shù)卻異常復雜、精細。通過幾年的研究，學電子出身的張建軍在控制技術(shù)上形成了突破。最終，天風公司在美國自主研制的3套不同功率的樣機不僅在臺風及暴風雨情形下能正常運轉(zhuǎn)；通過在各種天氣條件下的測試，張建軍還發(fā)現(xiàn)，同國外現(xiàn)有的高空風電技術(shù)相比，天風技術(shù)更為穩(wěn)定，并且高低空皆可運行。
　　張建軍表示，同傳統(tǒng)風電相比，高空風電投資成本約為常規(guī)風電的1/3～1/2, 發(fā)電成本約為1/3，而占地面積僅為1/30，并且無噪音，對環(huán)境影響較小。不過，其范圍內(nèi)的高空必須禁飛。
　　目前，該項技術(shù)已經(jīng)獲得投資公司的青睞，將在中國開展商業(yè)化開發(fā)工作。該投資公司負責人表示，之所以對其投資主要看中該技術(shù)是具有定價權(quán)和核心競爭力的創(chuàng)新技術(shù)。
　　最近一段時間，張建軍特別忙，他正在廣東組建廣東高空風能技術(shù)有限公司，打算逐步把美國公司搬到中國。同時，還將在廣東建立首個高空風能研究中心及風洞實驗室，并將在廣東建造首座10萬千瓦級高空風能發(fā)電系統(tǒng)。他透露，10萬千瓦級系統(tǒng)的發(fā)電成本約為0.2元/度。另外，如果一切順利，明年的上海世博會期間，天風公司在中國的第一臺樣機將正式與公眾見面。

作者: 風刃 時間: 2009-12-31 18:18
繼太陽能熱之后，最近是有提出過不少關(guān)于風能發(fā)現(xiàn)的東西，各種各樣風能設(shè)備相關(guān)行業(yè)都在悄然行動，不知道能不能掀起一陣發(fā)展狂潮。

作者: leftwall 時間: 2009-12-31 23:43
大開眼界，真的不需要到國外進口設(shè)備么？（自主研制……）
別又是一個微硬盤、龍芯之類的

作者: syw開門造車 時間: 2010-1-1 05:16
老徐友好！
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這一技術(shù)我已經(jīng)關(guān)注一段時間了。此是一項可行、可操作的項目。難點分析如下：
1、資金不是問題。------因為，這么一個有前途的項目是會吸引到大量的資金入股。
2、材料問題也不大。------因為碳纖維類形的輕質(zhì)高強度材料已經(jīng)面市多年。
3、過重的風車升空也不算問題。------因為初段低空抬升，可借助氣球、飛艇類的東西抬升。
4、檢測、控制也不是難點。------因為都是已有技術(shù)。
5、超級災(zāi)害氣象也不是問題。------因為氣象預(yù)報技術(shù)已經(jīng)非常成熟。
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真正的難點是需要國家高度的介入。因為要設(shè)立禁飛區(qū)，要進行航空管制！
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syw 100101---05.16

作者: tsh403 時間: 2010-1-1 17:03
以后連天空都看不到了。。。。

作者: 一只想飛的貓 時間: 2010-1-1 17:37
4# syw開門造車 都不是！是投入產(chǎn)出比的問題。到一度電一萬元人民幣的時候可能就有人會診的干了。

作者: 老徐 時間: 2010-1-6 08:44
4# syw開門造車
我看主要問題還是成本和資金，輕質(zhì)高強度的碳纖維材料能夠滿足風電需求的，目前來看，好象只有卓爾泰克能夠提供，其價格比玻璃纖維的價格要高出10倍左右，另外包括電力傳輸，空中的定位以及設(shè)備保障都是要求比較高的，這個應(yīng)該不是單靠一家公司能夠解決的。
另外，有個非常有意思的現(xiàn)象，但凡搞高科技的，技術(shù)非常牛逼的老總在融資方面總有一定的弱勢，能夠發(fā)展起來的都是玩資本運作的，況且是高空風電這么燒錢的項目，這個在國內(nèi)國際上都很明顯，就是不知道這個人屬于哪一類

作者: 恁老廝 時間: 2010-1-6 11:18
恰巧前幾天電視上看到的手機拍下來,學生研究項目

作者: 掃街 時間: 2010-1-6 12:20
如何消除民眾的擔心是另一個門檻,這玩意說不定哪天掉到你頭上

作者: hyczt 時間: 2010-1-6 12:35
這可是個大產(chǎn)業(yè)
需要有一定的實力才可以做

作者: longlong516 時間: 2010-1-6 15:46
值得期待！！！

作者: chenjievogel 時間: 2010-1-6 16:10
我國陸上風電起步并不晚，但在20世紀發(fā)展緩慢，進入21世紀國家制定了一系列鼓勵風電發(fā)展的政策，應(yīng)對全球變化的需求及國內(nèi)風機制造業(yè)的技術(shù)進步促進了陸上風電發(fā)展加快，將來也有可能進入高空風能發(fā)電，技術(shù)嘛有待考證，應(yīng)該為大力發(fā)展陸上及海上風電；適當發(fā)展核電；爭取發(fā)展高空風電。最后，我們就肩負著風機潤滑的重任了！

作者: iamqius 時間: 2010-1-6 18:30
呵呵。新技術(shù)啊。研究不是問題，使用才是問題？

作者: lanyun 時間: 2010-1-27 19:49
樓主你好！看了你的文章，對高空風能頗為了解，有些問題想向你請教，如果可以，能否加我QQ：378267035

作者: lanyun 時間: 2010-1-27 20:02
4# syw開門造車
老徐你好，我是廣州一名記者，關(guān)注高空風能產(chǎn)業(yè)化這個話題有段時間，有些問題想向你請教，能否加我QQ：378267035

作者: lanyun 時間: 2010-1-27 20:10
老徐，開門造車，你們好！我是一財經(jīng)周刊記者，關(guān)注高空風能項目許久，對于它的產(chǎn)業(yè)化問題關(guān)注許久，希望能夠向你們請教一些問題，我的聯(lián)系方式是QQ：378267035 我的郵箱是：lanyundeyouxiang@126.com,希望能跟你們?nèi)〉寐?lián)系

作者: 一只想飛的貓 時間: 2010-1-27 21:34
我不看好高空風電項目，甚至不看好現(xiàn)在國內(nèi)一涌而起的風電項目，原因很簡單，就是目前風電性價比太差，而且大電網(wǎng)對風電的要求高于風電能夠提供的品質(zhì)。我一直認為，中國的風電一定要走“局域電網(wǎng)+低成本風力機”的農(nóng)村包圍城市的路線，因為局域電網(wǎng)在滿足居民用電對供電質(zhì)量的要求下，供電中風電比重可以大一些。

作者: guxiangjun2008 時間: 2010-1-28 09:38
好東西！

作者: 0123456789a 時間: 2010-1-28 09:57
值得期待，社會在發(fā)展，技術(shù)也會不斷進步。

作者: chntod 時間: 2010-1-28 10:35
可以設(shè)想另外一種方式來利用高空風能，建設(shè)一個足夠高的塔，每段高度距離安裝幾個風力發(fā)電機，塔的材料用美國“太空電梯”的那種碳纖維，反正強度夠了就行。這樣可靠性會大大提高，禁行區(qū)的設(shè)置也會小很多，唯一的風險是塔倒塌了就很危險了，不過可以建在海上，倒了也沒事

作者: yst1982 時間: 2010-1-28 13:27
比較吸引人,難度比較大!期待中!

作者: 1o1o1oo 時間: 2010-11-26 10:40
真正的難點是需要國家高度的介入。因為要設(shè)立禁飛區(qū)，要進行航空管制！

這點也不用擔心你可以建址放到禁飛區(qū) ，，，比如核電廠附近，軍事基地附近！那里本來就是航空管制區(qū)！

作者: ysuyeyazj 時間: 2010-11-26 22:08
真新鮮，確實需要政府支持，要不搞不成。

作者: 冷水黃金 時間: 2010-11-27 17:03
又是一個鬼打架的東東。

還是核能好

作者: 無路車 時間: 2011-1-9 23:01
你可以在珠峰頂上或是有一定高度又具有風能資源的高峰上建一個風力發(fā)電站。

作者: 無路車 時間: 2011-1-9 23:23
低成本發(fā)電何樂而不為，有利必有行。

作者: 無路車 時間: 2011-1-11 21:07
可以在具有風能資源的高峰上建大量的風力發(fā)電站。

作者: Eivin 時間: 2012-3-5 22:49
呵呵，差點當飛碟了。呵呵，

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