记者从我国能建集团得悉,我国首个高空风能国家重点研制计划中心配备——国际最大的5000平方米高空风力发电捕风伞日前在内蒙古阿拉善左旗实验场成功开伞。其完结悉数预订实验内容后成功完成空中收伞,这标志着我国高空风力发电技能在工程化使用方面迈出坚实一步。
高空风力发电的原理是什么?具有哪些优势?合适使用在哪些场景?我国能建集团相关专家对此进行了深化解读。
“高空风力发电,是使用自主系留升空的空中组件捕获300米以上高空风能,以此来完成风能—电能转化的新动力技能。”我国能建集团所属我国电力工程顾问集团有限公司副总经理张力介绍,为捕获高空风能,国内外主要有两种技能道路:空基高空风力发电与陆基高空风力发电,两者的中心不同之处在于发电机的方位。
此次我国能建集团展开实验的高空风力发电体系,归于伞梯式陆基高空风力发电,包括“空中捕能—缆绳传能—地上发电”三级能量传递途径,就像放飞在高空的巨型“风筝”。
“空中伞梯体系由氦气球供给初始升力,并选用做功伞捕获风能,平衡伞保持体系安稳,通过缆绳将机械能传递至地上。”张力解说说,其间,缆绳选用超高分子聚乙烯资料,可接受百吨级拉力。
地上发电体系则通过双机组协同的卷扬设备,将缆绳直线运动转为旋转动力,协作万向滑轮架习惯风向改变,完成机械能发电,并使单机功率到达兆瓦级。
值得一提的是,此次实验中用于捕获风能的高空风力发电做功伞是全球最大的高空风能捕获结构。项目团队通过气动优化提高了做功伞捕风功率,通过伞型规划拓展了开伞尺度极限。
“在全球动力转型浪潮的推进下,风电装机规划保持着继续快速地增加的态势。但是,传统陆优势电与海优势电正面对两大益发杰出的瓶颈。”张力谈道。
他剖析,近地风资源的开发空间受到约束,可获取的高质量风场日益稀缺;更为要害的是,风力具有较强的间歇性与较大的波动性,这对电网的安稳性带来应战。这些开展瓶颈不只约束了风能潜力的充沛开释,并且难以满意新式电力体系关于高度安稳性和强大调峰才能的中心需求。
在张力看来,打破传统风电瓶颈的战略机会,潜藏于近地空间之上——即间隔地上300米至10000米的高空。
“科学研究标明,这一区域蕴藏着极为丰厚且未充沛的使用的风能资源,其理论储量可达全球电力总消费需求的100倍以上。”张力介绍,比较于近地风能,高空风能具有明显优势:单位体积内的包括的能量成倍提高、风向风速明显安稳、全球性广泛散布。这些特性为应对新式电力体系安稳性和调峰需求供给了潜在有用的解决计划。
2024年头,我国能建集团出资建造的我国首个高空风能发电工程化实验项目——安徽绩溪高空风能发电新技能演示项目成功发电。该项目选用伞梯式陆基高空风力发电技能道路,总装机容量达兆瓦级,能使用300—3000米高空风能进行发电,是我国高空风能发电技能的初次工程化实践。
“在许多高空风电解决计划里,伞梯式陆基技能道路呈现出明显的商业化潜力与使用灵敏性。”张力介绍,伞梯式陆基高空风力发电技能具有功率输出大、装备灵敏、高度模块化规划等特色,可支撑车载式、散布式、集中式等多种灵敏的布置计划。
张力举例说,伞梯式陆基高空风力发电技能可布置在内蒙古、青海等风资源富集区,与风景基地协同构建三维立体动力矩阵;可面向离网供电孤岛,为远海哨卡、高原科考站等供给全天候清洁电力;可使用于城市应急援助,作为车载体系随时呼应自然灾害、电网毛病等突发需求。此外,还可以与火电、光伏等发电场景构成有用互补,增强多动力体系的全体耐性。
“伞梯式陆基高空风力发电技能将拓展风能资源全方位使用新场景。”张力表明。

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