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高空風(fēng)能項(xiàng)目

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發(fā)表于 2009-12-31 17:46:41 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
前兩天看報(bào)紙瞅到了,尋思這玩意兒挺新鮮,不知道是忽悠還是又一個(gè)王傳福,低空風(fēng)電實(shí)際上對(duì)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(guó)是資源大國(guó),但是很少有人注意到,我國(guó)還是高空風(fēng)能大國(guó)。

  今年早些時(shí)候,美國(guó)媒體報(bào)道,科學(xué)家正嘗試用高空風(fēng)電為紐約市供電。利用該技術(shù),科學(xué)家將從萬(wàn)米高空采集風(fēng)能。
  其實(shí),我國(guó)江浙魯?shù)貐^(qū)的高空風(fēng)能密度遠(yuǎn)大于紐約,為世界之最。
  風(fēng)電是現(xiàn)今世界發(fā)展最快的能源產(chǎn)業(yè),10年來(lái)它以每年30%的速度增長(zhǎng)。然而,目前的風(fēng)能利用僅限于幾十米至百米的低空,其一大缺點(diǎn)就是不恒定可靠。而在幾千米至1萬(wàn)米的高空,不僅風(fēng)速更大,且風(fēng)力穩(wěn)定,一年中不刮風(fēng)的時(shí)間不足5%。專(zhuān)家普遍認(rèn)為高空風(fēng)能要比地面高出數(shù)百倍。
  斯坦福大學(xué)卡內(nèi)基研究所的氣候科學(xué)家肯·卡爾代拉認(rèn)為,風(fēng)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(fēng)能都位于高空。澳大利亞悉尼科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)教授布萊恩·羅伯茨表示,海拔4600米到1萬(wàn)米的高空,氣流強(qiáng)勁穩(wěn)定,是理想的空中風(fēng)電廠。
    雖然聽(tīng)起來(lái)很美,但要制造一個(gè)高達(dá)萬(wàn)米的渦輪機(jī)顯然不可能。目前,很多發(fā)達(dá)國(guó)家都在開(kāi)發(fā)高空風(fēng)電技術(shù)。
  近日,在山東東營(yíng)舉行的2009清潔能源國(guó)際高峰論壇上,加州天風(fēng)有限公司董事長(zhǎng)張建軍博士介紹了自己研發(fā)的高空風(fēng)電技術(shù),并透露將在廣東省建立中國(guó)第一個(gè)高空風(fēng)電示范項(xiàng)目。
  
  世界各地的高空風(fēng)電
  早在20世紀(jì)70年代爆發(fā)能源危機(jī)時(shí),各類(lèi)高空風(fēng)電的設(shè)計(jì)就不斷涌現(xiàn)。美國(guó)能源部曾開(kāi)展過(guò)一個(gè)高空風(fēng)電項(xiàng)目,但是到了80年代,由于能源部官員將經(jīng)費(fèi)挪為他用,最終使其無(wú)疾而終。不過(guò),發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)高空風(fēng)電的研究并未停止。
  據(jù)記者了解,目前主要有兩種高空風(fēng)電的構(gòu)架方式。第一種是在空中建造發(fā)電站,然后通過(guò)電纜輸送到地面;第二種類(lèi)似放“風(fēng)箏”,通過(guò)拉伸產(chǎn)生機(jī)械能,再由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。
  荷蘭科學(xué)家放入高空的就是一個(gè)典型的風(fēng)箏。2008年,據(jù)英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》報(bào)道,荷蘭代爾夫特工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家將一只面積為10平方米的風(fēng)箏放入1000米的高空,風(fēng)箏通過(guò)拉與地面發(fā)電機(jī)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(jì)了一個(gè)由眾多風(fēng)箏組成的梯形電站,能產(chǎn)生100兆瓦電流。
  同荷蘭的風(fēng)箏相比,意大利的裝置更像是放風(fēng)箏的“旋轉(zhuǎn)木馬”。據(jù)意大利媒體報(bào)道,2007年,意大利推出了風(fēng)箏風(fēng)力發(fā)電機(jī)KiteGen的計(jì)劃。該裝置的發(fā)電原理是:500~800米高的風(fēng)箏在風(fēng)力作用下,帶動(dòng)地面的轉(zhuǎn)盤(pán)在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能。研究人員通過(guò)計(jì)算估計(jì),一個(gè)直徑1600米的轉(zhuǎn)盤(pán)、2000平方米的風(fēng)箏的發(fā)電能力可達(dá)100萬(wàn)千瓦,這相當(dāng)于意大利目前電力的1/30。
  當(dāng)意大利在積極建造旋轉(zhuǎn)木馬風(fēng)箏時(shí),美國(guó)也推出了“高空風(fēng)車(chē)場(chǎng)”計(jì)劃。 在這個(gè)計(jì)劃中,發(fā)電機(jī)等主要發(fā)電設(shè)備全部跟隨風(fēng)箏由風(fēng)輪機(jī)帶動(dòng)飛入空中,最終懸停在1萬(wàn)米高空。在這里,時(shí)速近320公里的強(qiáng)勁氣流吹動(dòng)風(fēng)車(chē)葉片發(fā)電,再由電纜將電能以2萬(wàn)伏的高壓輸送到地面。專(zhuān)家稱(chēng),300個(gè)這樣的發(fā)電風(fēng)箏就足以供應(yīng)整個(gè)芝加哥市的電力需求。
  此外,世界各地還有關(guān)于風(fēng)箏發(fā)電的許多設(shè)想。如加拿大的“飛艇風(fēng)車(chē)”,德國(guó)的屋頂小型家用風(fēng)箏電站等。
  據(jù)計(jì)算,這些高空風(fēng)電的建設(shè)成本和發(fā)電成本遠(yuǎn)低于化石燃料和常規(guī)低空風(fēng)能。幾乎所有人都稱(chēng)之為“一場(chǎng)能源革命”。
  然而,事實(shí)卻是,國(guó)外的一些研究由于沒(méi)有經(jīng)費(fèi)支持已經(jīng)停止。如“高空風(fēng)車(chē)場(chǎng)”雖然已在地面風(fēng)洞試驗(yàn)成功,但仍遭到投資者冷遇。美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)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(xiàng)目!
  目前,美國(guó)、意大利的幾家公司仍在繼續(xù)高空風(fēng)電機(jī)的開(kāi)發(fā),已在市場(chǎng)中占有先機(jī)。美國(guó)Magenn公司預(yù)計(jì)在2010年出售2到4臺(tái)工作原型機(jī)。專(zhuān)家指出,該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)入市場(chǎng)的速度取決于將有多少投資。如果資金充足,風(fēng)箏電站很有可能在5年內(nèi)進(jìn)入商業(yè)操作階段。
  
  登陸中國(guó)的高空發(fā)電
  北美東海岸和中國(guó)沿海地區(qū)是絕佳的高空風(fēng)力資源區(qū)。
  據(jù)記者了解,最先進(jìn)的地面風(fēng)力發(fā)電站的風(fēng)力密度低于1千瓦/平方米。而在紐約上空急流附近,風(fēng)力密度可達(dá)到16千瓦/平方米;中國(guó)陸地上空萬(wàn)米高空處大部分地區(qū)的風(fēng)力密度均值超過(guò)5千瓦/平方米,而江浙魯?shù)貐^(qū)上空的高空急流附近的風(fēng)力密度甚至達(dá)到30千瓦/平方米,為世界之最。
  中國(guó)氣象局國(guó)家氣候中心研究員張秀芝提出,江浙魯是利用高空風(fēng)能的絕佳地帶。張建軍表示,這也是他回到中國(guó)應(yīng)用高空風(fēng)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(xué)電子系,后在美國(guó)獲得博士學(xué)位,曾在美國(guó)幾家公司擔(dān)任技術(shù)總監(jiān),擁有多項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利。2005年,他自立門(mén)戶,在加州創(chuàng)建了天風(fēng)公司,發(fā)明了一種新型的高空風(fēng)電技術(shù),稱(chēng)為“天風(fēng)技術(shù)”。這也是一種“風(fēng)箏”式的高空風(fēng)電技術(shù)。
  據(jù)他向《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者介紹,天風(fēng)技術(shù)的主要原理就是使風(fēng)箏如滑翔機(jī)般借助風(fēng)力上升,產(chǎn)生的拉力拉動(dòng)纜繩帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電;當(dāng)風(fēng)箏上升到最大高度后,再通過(guò)控制系統(tǒng)調(diào)整風(fēng)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(fù)。
  張建軍指出,這種高空風(fēng)電技術(shù)主要有兩大技術(shù)難點(diǎn),一是材料,二是控制技術(shù)。首先,為了把風(fēng)箏憑借風(fēng)力送上天,風(fēng)箏必須采用超輕材料,同時(shí)具備高強(qiáng)度、耐腐蝕的特點(diǎn)。他最終選擇的材料直到最近兩年才被研發(fā)出來(lái)。而選用的纜繩雖然比水還輕,卻具有很高的強(qiáng)度,完全耐切割。
  高空風(fēng)電的原理雖然簡(jiǎn)單,但具體的控制技術(shù)卻異常復(fù)雜、精細(xì)。通過(guò)幾年的研究,學(xué)電子出身的張建軍在控制技術(shù)上形成了突破。最終,天風(fēng)公司在美國(guó)自主研制的3套不同功率的樣機(jī)不僅在臺(tái)風(fēng)及暴風(fēng)雨情形下能正常運(yùn)轉(zhuǎn);通過(guò)在各種天氣條件下的測(cè)試,張建軍還發(fā)現(xiàn),同國(guó)外現(xiàn)有的高空風(fēng)電技術(shù)相比,天風(fēng)技術(shù)更為穩(wěn)定,并且高低空皆可運(yùn)行。
  張建軍表示,同傳統(tǒng)風(fēng)電相比,高空風(fēng)電投資成本約為常規(guī)風(fēng)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(wú)噪音,對(duì)環(huán)境影響較小。不過(guò),其范圍內(nèi)的高空必須禁飛。
  目前,該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)獲得投資公司的青睞,將在中國(guó)開(kāi)展商業(yè)化開(kāi)發(fā)工作。該投資公司負(fù)責(zé)人表示,之所以對(duì)其投資主要看中該技術(shù)是具有定價(jià)權(quán)和核心競(jìng)爭(zhēng)力的創(chuàng)新技術(shù)。
  最近一段時(shí)間,張建軍特別忙,他正在廣東組建廣東高空風(fēng)能技術(shù)有限公司,打算逐步把美國(guó)公司搬到中國(guó)。同時(shí),還將在廣東建立首個(gè)高空風(fēng)能研究中心及風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室,并將在廣東建造首座10萬(wàn)千瓦級(jí)高空風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)。他透露,10萬(wàn)千瓦級(jí)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(huì)期間,天風(fēng)公司在中國(guó)的第一臺(tái)樣機(jī)將正式與公眾見(jiàn)面。
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發(fā)表于 2009-12-31 18:18:40 | 只看該作者
繼太陽(yáng)能熱之后,最近是有提出過(guò)不少關(guān)于風(fēng)能發(fā)現(xiàn)的東西,各種各樣風(fēng)能設(shè)備相關(guān)行業(yè)都在悄然行動(dòng),不知道能不能掀起一陣發(fā)展狂潮。
3#
發(fā)表于 2009-12-31 23:43:26 | 只看該作者
大開(kāi)眼界,真的不需要到國(guó)外進(jìn)口設(shè)備么?(自主研制……)
別又是一個(gè)微硬盤(pán)、龍芯之類(lèi)的
4#
發(fā)表于 2010-1-1 05:16:42 | 只看該作者
老徐 友好!
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這一技術(shù)我已經(jīng)關(guān)注一段時(shí)間了。此是一項(xiàng)可行、可操作的項(xiàng)目。難點(diǎn)分析如下:
1、資金不是問(wèn)題。------因?yàn),這么一個(gè)有前途的項(xiàng)目是會(huì)吸引到大量的資金入股。
2、材料問(wèn)題也不大。------因?yàn)樘祭w維類(lèi)形的輕質(zhì)高強(qiáng)度材料已經(jīng)面市多年。
3、過(guò)重的風(fēng)車(chē)升空也不算問(wèn)題。------因?yàn)槌醵蔚涂仗,可借助氣球、飛艇類(lèi)的東西抬升。
4、檢測(cè)、控制也不是難點(diǎn)。------因?yàn)槎际且延屑夹g(shù)。
5、超級(jí)災(zāi)害氣象也不是問(wèn)題。------因?yàn)闅庀箢A(yù)報(bào)技術(shù)已經(jīng)非常成熟。
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真正的難點(diǎn)是需要國(guó)家高度的介入。因?yàn)橐O(shè)立禁飛區(qū),要進(jìn)行航空管制!
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syw  100101---05.16
5#
發(fā)表于 2010-1-1 17:03:55 | 只看該作者
以后連天空都看不到了。。。。
6#
發(fā)表于 2010-1-1 17:37:45 | 只看該作者
4# syw開(kāi)門(mén)造車(chē) 都不是!是投入產(chǎn)出比的問(wèn)題。到一度電一萬(wàn)元人民幣的時(shí)候可能就有人會(huì)診的干了。
7#
 樓主| 發(fā)表于 2010-1-6 08:44:12 | 只看該作者
4# syw開(kāi)門(mén)造車(chē)
我看主要問(wèn)題還是成本和資金,輕質(zhì)高強(qiáng)度的碳纖維材料能夠滿足風(fēng)電需求的,目前來(lái)看,好象只有卓爾泰克能夠提供,其價(jià)格比玻璃纖維的價(jià)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(gè)應(yīng)該不是單靠一家公司能夠解決的。
另外,有個(gè)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(shì),能夠發(fā)展起來(lái)的都是玩資本運(yùn)作的,況且是高空風(fēng)電這么燒錢(qián)的項(xiàng)目,這個(gè)在國(guó)內(nèi)國(guó)際上都很明顯,就是不知道這個(gè)人屬于哪一類(lèi)
8#
發(fā)表于 2010-1-6 11:18:10 | 只看該作者
恰巧前幾天電視上看到的手機(jī)拍下來(lái),學(xué)生研究項(xiàng)目

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發(fā)表于 2010-1-6 12:20:31 | 只看該作者
如何消除民眾的擔(dān)心是另一個(gè)門(mén)檻,這玩意說(shuō)不定哪天掉到你頭上
10#
發(fā)表于 2010-1-6 12:35:21 | 只看該作者
這可是個(gè)大產(chǎn)業(yè)
需要有一定的實(shí)力才可以做

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