長長的巨型“風箏”也能發電!日前,世界最大5000平方米高空風力發電捕風傘(san) 在內(nei) 蒙古阿拉善左旗試驗場開傘(san) ,完成全部預定試驗內(nei) 容並成功實現空中收傘(san) ,標誌著我國高空風力發電技術在工程化應用方麵邁出堅實一步。
高空風力發電是利用空中組件捕獲300米以上高空風能,實現“風能—電能”轉換的新能源技術。這個(ge) 過程類似收放風箏:傘(san) 組通過氦氣球提供初始升力,上升到一定高度後打開捕風傘(san) ,利用捕風傘(san) 在空中往複運動實現捕獲風能,這將對主纜繩產(chan) 生巨大拉力,進而帶動發電機組發電。
“會(hui) 飛的電站”,發電效率怎麽(me) 樣?
高空風能國家重點研發計劃試驗工程現場總指揮曹侖(lun) 介紹,擬建設的這座“電站”單機額定功率5兆瓦,從(cong) 500米上升至3000米高度後,再返回初始位置,單次發電循環時間約為(wei) 20分鍾,上升一次的發電量約500千瓦時。據測算,正常狀態下年發電量可達1000萬(wan) 千瓦時,相當於(yu) 節約標準煤約3000噸。
為(wei) 捕獲高空風能,國內(nei) 外主要有空基和陸基兩(liang) 種技術路線,關(guan) 鍵區別在於(yu) 發電機的位置。空基路線將發電機組置於(yu) 空中飛行器上,在高空發電;陸基路線則選擇將重型發電機固定在地麵,通過翼傘(san) 、飛艇或其他空中組件捕獲風能,從(cong) 而牽引地麵發電機發電。此次試驗的傘(san) 梯式陸基高空風力發電係統,由“空中組件+牽引纜繩+地麵組件”三部分構成。
“會(hui) 飛的電站”發電,看似原理簡單,但由於(yu) 需克服風切變、湍流、極端天氣等影響,對設備裝置的可靠性和運營維護要求很高。比如,5000平方米捕風傘(san) 展開麵積大,能蓋住大概12個(ge) 標準籃球場,開傘(san) 難度極高,運轉中的地麵卷揚機繩速高達每小時50至60公裏。
有了陸上風電和海上風電,為(wei) 何還要發展高空風電?
“高空風能具備風能密度大、風向穩定、廣泛分布等優(you) 勢,其理論儲(chu) 量可達全球電力總消費需求的100倍以上。測算顯示,相比一般的陸上風電,可節約九成土地和用鋼量,降低約三成度電成本。”中國能建中電工程高級技術專(zhuan) 家霍少磊介紹。
“高空風能目前仍是未規模開發的新能源‘無人區’,隨著設備造價(jia) 降低和技術逐步成熟,發展前景值得期待。接下來我們(men) 還將進行多傘(san) 放飛試驗,計劃明年底進入發電試驗階段。”霍少磊告訴記者,當前我國在傘(san) 梯式陸基高空風能利用領域擁有一係列自主知識產(chan) 權,可實現全產(chan) 業(ye) 鏈技術與(yu) 設備自主可控。




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