@600818 高空风能这不是新概念先简单回顾一下以下信息及图片皆来自网络搜索此处只归纳整理并依个人理解做个总结

2014年MIT校友创立Altaeros Energies公司推出了Buoyant Air Turbine (BAT)空中风电系统运行高度300~700米普通风车高约30~100米在此高度上风速8倍于地面并且更具持续性的风力

上图为Altaeros Energies于2014年的发布的Buoyant Air Turbine风电浮空装置

除上图这类浮空发电装置早在1980年M. L. Loyd就提出过利用风筝获取电能的一种设想而在30多年后的2014年荷兰AmpyxPower公司发布了他们的AP系列空中风电系统目前己发展至AP5一种运行在200~450米高度系留在地面卷扬机上起到机械能转换电能作用的滑翔机式飞行器滑翔机像风筝一样拉近拉飞远带动地面的卷扬机作功通过这种放风筝再用风筝带动拉索的方式把Loyd的设想变成了现实

从2014年至今又过了10年AmpyxPower仍在改进它们的系留式滑翔机式设计而市场上又有新的玩家对其理念进行发展并走出了新路如荷兰直接用风筝电力(Kitepower)命名的空中风能公司推出的40kW Hawk自主飞行风筝发电系统以及其配套的400kWh电池包见下图

很明显Kitepower的Hawk是用充气翼伞平替了AmpyxPower的AP系列的滑翔机这使得它的留空部分进一步地轻量化而正因为它的轻量化它更适合用于独立发电之类消费级项目而沿着这个思路如要扩充发电能力可以像德国的SkySails Power公司在2021年12月所做的——用更大的风筝发电

3年前该司在毛里求斯开展了全球第一个空中风能商业化项目从而也成为了世界上第一家提供商业空中风能的公司在其测试的两个月里这个系统达到的发电能力大约为100千瓦可为当地50户家庭供电目前全球空中风电供应商已达50多家而前排玩家中不乏采纳风筝发电这一技术路线且成功进入实用的除上述德国的SkySails Power荷兰的AmpyxPowerKitepower公司外还有诸如英国的Kite Power Solutions和荷兰的Kitepower并非一家意大利的KiteGen挪威的Kitemill等等

由此可见通过40多年的技术积累耗费近乎两代人的心血当前在全球范围内风筝发电已从最初的概念性设计实验性研发步入了落地应用阶段

国内这几年做高空风能的首家公司就是创建于09年的广东高空风能技术有限公司目前为中路全资子公司其开展的项目包括中路和中能建合作现清华大学航院联合研究中心也加入其中的国家重点项目最近新的参与者还有临一云川关于中路的几个高空风能的试点很多官媒都有报道中路拥有自主知识产权且研发程度同样深入的伞梯采用了大型风筝已申请相关专利且相对其他风筝发电系统运行高度更高据称可达1500米它的独特之处在于用一组缆索把多支风筝串成了一串从而获取更大的风能取得更大的装机容量项目团队的研发人员还特别设计了平衡伞和提升氦气球以保证伞梯的安全稳定运行

通过上述一系列措施中路这个方案的风电设施商用目标单组装机容量可达50MW级超出国外同类系统目前发电能力两个数量级今年初试验站发电官宣已达4.8MW一旦成功商业并网将对全世界其他同类厂家形成规模上的压倒性优势

目前看在产业化道路上中路的这个技术似乎仍面临最后一公里商业并网前的突破好消息是已经有国家队开始介入在清华大学航院成立了研究中心以及跟西工大开展了合作相信有国家队的参与和助力加上近日传来的空域使用问题已获解决的喜讯中路伞梯风电顺利并网打破高空风电装机容量世界纪录值得期待

相比之下临一云川是国内高空风能的新进入者下图是临一云川的公开资料图片从图片上看感觉临一云川的SAWES和MIT的BAT有些相似

临一云川自称解决了系留气球的氢气泄漏问题可以实现商业发电不过看临一云川SAWES的尼龙喷胶材质气球联想到氢气全宇宙最小的分子尺度带来的超强渗透能力我怀疑临一云川可能是把一套轻量化大功率的空中集水-电解氢装置装在上面一起送上了天且产气已足以补充泄漏耗电也没有超出风机电力产额

临一云川解释SAWES中的S是指Strato平流层也就是说最低一万米高因为有高空强风所以系留-输电缆不可能直上直下假如有45度倾角得14000米长这个长度的输电是不是得万伏高压会不会出现风电厂几十上百条万伏高压线从地面直入云宵订的景象我就不说高压系留输电缆自重多少氢气球得多大系留塔多高了风电厂周边又要拉多大安全区呢

两家的技术实施方案孰优孰劣其实已不难比较




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