发电站都开始往天上建了?1月7日,我国自主研发的S1000型浮空风力发电系统,在江西共青城成功试飞至1000米高空,并顺利发电100千瓦。一举刷新了浮空风电系统最大升空高度、单台浮空器最大发电功率两项世界纪录!
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那这个像飞艇一样的发电系统到底怎么发电的?千米高空中运行,这是要把电输送到哪里呢?
浮空发电系统这套发电系统的全名为“涵道式浮空风力发电系统”,外观酷似一个飞艇,直径长15米、总长度约30米。中间有一个开放式的涵道,内置了两台叶片长为2.4米的发电装置。
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工作时,这个飞艇会利用内部的氦气将发电机组云升至平流层高度,利用风能进行发电。这里的能源十分可观,距离地面600米以上的平流层高空风能,是人类至今都还未开发利用的。经测算,平流层高空风能资源总量是地面的40倍。
相较于地面而言,由于地面上受到地形的影响,风的随机性很强,强度也会有所下降。但500~10000米的高空就不一样了,这里没有遮挡物,风的流向极为稳定,且高度越高风力就越强,理论发电时间可以超过95%,年发电时长可达6500小时以上。
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基于此,各国都在纷纷开发浮空风力发动机,想要利用这份免费的清洁能源。比如美国阿尔泰罗能源公司就率先研制出了一款可漂浮在空中的风力发电机,能够在距地面约合100米的高度发电,风力可达传统风力塔的5倍之多。
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我国北京临一云川能源技术公司也加入了研发行列,2024年10月10日,中国首台S500型涵道式浮空风力发电系统成功飞至500米高空,并顺利进行了发电。不到半年时间,这款S1000型就试飞成功,将飞行高度翻了一番,达到了1000米。
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对于这项陌生的技术,很多人都不太理解,我国明明风电、水电、光电遍地开花,这个技术还有必要吗?发电飞艇被大风刮走了怎么办呢?
浮空发电应用场景在飞艇的下方有着系留的线缆,它能将电能传输至地面的技术及装备,目前第一代S500浮空风力发电系统已经得到了实际应用,除了发电之外,主要被用在了应急救援和测绘领域。
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当地震或者洪涝灾害来袭时,S500就能轻盈地飞向高空,不仅能为灾区提供电力,还能搭载监控装置,实时对灾情进行监测。另外,它还可以搭载强照明设备以及通讯设备,然后将实时情况传回指挥中心。这绝对是常规发电所达不到的优势。
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至于被风刮跑这个问题也不用担心,飞艇下有着牢固的系留部件,飞艇就好比风筝,被稳稳地通过地面设备固定在了空中,所以并不会出现被风刮跑的局面。
参考文献:
[1] 郑威,宋琦,李勇,等.平流层飞艇太阳电池阵发电功率计算及分析[J].宇航学报
[2] 初宁,赵攀峰,闫宗楷,等.一种浮空式中低空风力发电系统:CN202210952618.2
[3] “空中电站”首次在赣升空并顺利发电——光明网
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