高空风力发电技术简述

发布时间:2012-8-28 16:49    发布者:1770309616
关键词: 高空发电 , 风力发电
  据统计,5000m高空的风力资源是地面的5-10倍,风力和风向均很稳定,无风时间短,是风力发电的理想区域。现有的风电技术只能利用地面风力,其主要缺陷是地面风力的能量密度小,无风时间长,发电量小。
  “高空风力发电”作为一种清洁、环保、经济的绿色能源,他代表了风力发电未来发展的方向,是一项前途无量的朝阳行业。目前,国外发达国家开展了很多实验性项目,但大规模的商业性开发还是一片空白。提前抢占先机,进入此领域,将会胜人一筹,占领世界的潮头。
  意大利的旋转木马发动机
  意大利科学家对一种新型风力发电装置寄予厚望,它看上去就像院子中不起眼的晾衣服架子。尽管外形乏善可陈,但风筝风力发电机(简称KiteGen)的发电量却有可能同核电站相媲美。风筝风力发电机的工作原理很简单:风筝在风力作用下,带动固定在地面的旋转木马式的转盘,转盘在磁场中旋转而产生电能。对于每个风筝而言,转盘都会放开一对高阻电缆,控制方向和角度。风筝并非是我们在公园常见的那种类型,而是类似于风筝牵引冲浪的类型———重量轻、抵抗力超强、可升至2000米的高空。
  这种旋转木马发动机的其他组件加起来的成本也只有36万欧元,而且只需要有限的空间。据他们估计,即便直径只有320英尺(100米),风筝风力发电机也可产生5亿瓦的能量。对巨杉自动控制公司而言,幸运的是,该公司员工可将它们带回家仔细研究。这家公司的核心产业是传感器设计和工业自动化置。R&D负责人马西莫·伊波利托受其悬挂式滑翔和风筝牵引冲浪等周末爱好的激发,开始琢磨一种特殊的风力发电装置概念,最终风筝风力发电机诞生了。
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  意大利都灵附近的小公司“巨杉自动控制”(SequoiaAutomation)领导实施了这一项目,据估计,风筝风力发电机每兆瓦时能产生10亿瓦的电力,而每兆瓦时的成本仅有1.5欧元。而欧洲国家每兆瓦时发电的成本平均为43欧元,显然,风筝风力发电机的成本是后者的近三十分之一。
  美国加州圣迭戈的确飞行发电机
  位于美国加州圣迭戈(SanDiego,California)的一家公司将要推出这样一种飞行原理类似于风筝的风能发电机。
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  它通过在一个H型的支架上方安装四个螺旋桨,来支撑一个高空发电机,首先将该发电机送到一万米的高空,通过一根特制的绳子将发电机与地面相连。这时,高空中的巨大风能就能够推动螺旋桨旋转,从而产生电流并通过电线将电能输送会地面以供使用。同时四个螺旋桨旋转时,就会形成一个“平面”,这时就是完全利用了风筝的原理,既可以发电,又无需外在的多余设备保持平衡。
  阿尔泰罗能源的高空涡轮机发电机
  美国风能公司阿尔泰罗能源公司研制出可漂浮在空中的风力发电机(以下简称AWT)原型,能够在距地面350英尺(约合100米)的高度发电。阿尔泰罗能源公司表示,最终的商用版AWT作业高度可达到1000英尺(约合300米),这一高度的风力更强,也更为稳定。
  阿尔泰罗能源公司指出AWT是一项具有里程碑意义的成就。AWT采用的是一款热销的涡轮机,在高空的发电效率是传统风力塔的两倍。在缅因州莱姆斯通的罗琳商业中心,工作人员成功将一辆拖车上的AWT放飞到空中。阿尔泰罗能源公司表示AWT利用高空强风发电——风力可达到传统风力塔的5倍——能够将能量消耗降低65%,将安装时间从几周减至只有短短几天。
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  在设计上,AWT噪音很小,不会对环境造成不利影响,同时也非常便于维护。这款风力发电机可应用于偏远的工业和军方设施以及乡村,取代用于驱动柴油发电机的昂贵燃料。阿尔泰罗能源公司计划对这项技术进行“放大”,降低沿岸风力发电市场的成本。
  加拿大“气球”机器发电机
  加拿大一家公司开创独创性的发电方式,开发一种气球似的机器,可以在300米的空中利用风来发电。这种电线系着的涡轮机比传统的塔式涡轮机便宜,且在如此高的空中更能利用风能,甚至在地面上没什么大风的地区都能使用。
  安大略湖的马根电力公司想建造10千瓦的气球发电机,以便为印度、中国、巴基斯坦和非洲国家的一些偏远乡村提供其它电力资源。公司的首席执行官麦克-布朗说:“我想我们将是联合解决方案中的一部分,部分柴油机、部分电池和部分风能。”
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  此发电机为马根电力空气转动系统,简称MARS,看起来像一种软式飞艇,只是它不会自由飞行。它被电线系住,从地面升到最高处,在它中心处装有大风扇,可以随风转动。旋转的机械能经过其二端的发电机转化成电能,电流通过系着的电线传送到地面,再输送给变压器,然后直接给电池充电或输入电力网中。

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