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电力又出黑科技_助力新型电力系统建设

2024-01-22

风能发电,可以是这样的↓↓


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从今往后,也可以是这样的↓↓

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1月7日
中国能建中电工程和中路股份共同建设
中国能建安徽院总承包
江苏电建一公司承建的
安徽绩溪高空风能发电新技术示范项目
成功发电
成为我国首个
可并网的兆瓦级高空风能发电示范项目

看下面的示意图
是不是很像我们熟悉的串式风筝

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“风筝”能发电
这到底是怎么实现的?
CPEM
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什么是高空风能发电?


高空风能
一般指离地面300米以上的
中、高空风能
而高空风能发电
则是通过独有的设备组合
充分利用这一资源
实现风能→机械能→电能的转换

相比低空风能
高空风能具有
储量丰富、风速高、风向稳定等优势

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随着与地面距离的増加
和地面摩擦的减少
高空风速将逐渐加大
而风能与风速的立方成正比
即使高空中空气密度有所降低
但其蕴含的能量仍比地面大许多倍

相关研究表明
我国6000米高空的风能密度均值
是地表风能密度均值的20倍以上
高空中所蕴含的风能超过
目前人类社会能源总需求的一百多倍

此外
当靠近地面时
受地形等影响
风具有很强的随机性
强度也显著下降
而根据美国国家环境预报中心(NCEP)
1979年至2006年的数据资料表明
在500米至10000米的高度范围
风的流向稳定
且高度越高,风的强度越大
稳定性越好


高空风能发电有哪些类型?


按照风能捕获
与机电能量转化方式的不同
高空发电技术可分为
空基高空风力发电
陆基高空风力发电

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空基高空风电
是把轻型风力发电机
搭载在飞行器上
放飞到高空中
通过特定的操作方式
使飞行器在风和缆绳的共同作用下
沿一定的轨迹循环飞行
飞行过程中气流带动发电机发电
然后通过缆绳把电能传送回地面

陆基高空风电
则是把飞行器系在缆绳上
像“风筝”一样放飞到高空
飞行器在风力作用下
带动缆绳往复牵引
地面发电机转盘旋转产生电能

我国首个
可并网的兆瓦级高空风能发电示范项目
采用的是
伞梯组合型陆基高空风能发电技术路线
能够利用300-3000米高空风能进行发电


“风筝”如何发电?


有别于低空风电的
“塔筒+机舱+叶片”的“大风车”模式
伞梯高空风能发电的原理
就像是“收放风筝”
通过“伞组”的上下循环
往复运动实现发电





系统构成


伞梯高空风能发电系统主要
空中设备地面设备构成

空中设备
主要由氦气球、平衡伞
做功伞、缆绳、驱动器
空地通讯系统等部分组成

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地面设备
主要由储缆容绳绞车
张紧装置、主卷扬机
以及控制系统等部分组成
其中
绞车系统是地面的核心设备
运转中绞车绳速
高达50—60公里/小时
接近运行中的汽车速度

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运行过程


“伞组”通过氦气球
提供初始升力

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上升到一定高度后
打开做功伞
在500米以上高空采集捕获风能
对主缆绳产生巨大拉力
将风能转换成机械能

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主缆绳同时拖动地面发电机组发电
将机械能转化为电能

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未来展望


目前,中国能建已成功申报获批
“新型高空风力发电关键技术及装备”
国家重点研发项目
实现牵头国家重大技术攻关任务的突破

下一步
中国能建将依托绩溪高空风能发电新技术示范项目
和国家重点研发计划项目
继续开展高空风能发电技术的研究和试验
系统推进以创新为引领的
绿色化、数智化、融合化“一创三转”
引领我国高空风能发电产业发展

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强劲而稳定的高空风能
将在全球能源转型中
发挥重要作用
共同期待!

(本文内容来自国资小新本号所刊发文章仅为学习交流之用,无商业用途,向原作者致敬。因某些文章转载多次无法找到原作者在此致歉,若有侵权请告知,我们将及时删除,本文仅供学习交流、我们注重分享,勿作商用,版权归原作者。)


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