jmsjjyl@com 来源：经济日报
我国首个并网高空风能示范项目采用高空风力发电技术与陆上伞梯相结合。目前，伞梯高空风力发电技术路线规模化程度高、规模化成本低、安全可靠、稳定商用，被认为有利于建设新型电力系统。将要。未来，高空清洁风资源的利用或将促进高空风电产业链的发展。
风电取得新进展。近日，由中国能建投资的安徽鸡西高空风力发电新技术示范项目成功发电，成为日本首个可并网发电的兆瓦级高空风力发电示范项目。电网。这是日本首次高空风力发电技术的工程实践，对于推动高空风力发电技术的发展和产业化具有极其重要的意义。
高层风力发电技术是一种捕捉高层风力资源发电的创新技术。高空风力发电与一般通过旋转叶片发电的“大型风车”不同，与放风筝类似，是用长绳子放飞巨大的“风筝”，并将其作为能源。拉这种大风筝的绳索长度可达数百米，甚至数千米。目前，此类发电机的设计理念主要有两类：一类是太空高空风力发电，即发电机悬浮在空中，在空中飞行，在空中发电。空气。第二种是陆基高空风力发电，即在地面安装发电机，将其飞到空中，在地面上发电。
传统三叶片风力发电机已经非常成熟，为什么还需要发展高空风电技术？探索新的风电模式可以进一步扩大风能发展的范围。根据风力发电的基本原理，风能与风速的三次方成正比。这意味着，当风速增加1倍时，风能增加8倍，当风速增加3倍时，风能最多增加27倍。因此，风速大的地方是风电场的理想选择。
高空风的特点之一是风速高。随着距地面距离的增加和地面摩擦力的减小，上部风速逐渐增大。高海拔地区的大气密度降低，但其所蕴含的能量仍然比地面空气高很多倍。即使在风能资源最丰富的风电场地区，地面风力发电量也远小于高海拔地区。相关研究表明，高空风力发电可产生比传统风力发电机多100倍的能量。
同时，高空风力持久稳定。一台机组的发电总量与其可发电的时间密切相关，可发电的时间越长，产生的电量就越多。还有数据显示，风向在500米到10000米之间是稳定的，而且海拔越高、风越强，离地面越近就越稳定。受地形等因素影响，风效应大，随机性强，强度也明显降低。在高海拔地区，理论年发电小时数可超过6500小时，远高于我国火电厂年平均运行小时数。
基于以上两点，人类一直渴望高层风力发电技术的突破。此前，科技巨头谷歌暂时参与了高空风能项目的研发，并投入了大量资金，但由于技术成本较高，且部分技术衔接不成熟，目前仍无法参与。它与传统风电技术竞争，最终不得不取消该项目。
日本对高空风力发电技术的研究起步较晚，刚刚开始运营的项目采用的是高空风力发电技术与陆地伞梯相结合的技术。目前，伞梯高空风力发电技术路线规模化程度高、规模化成本低、安全可靠、稳定商用，被认为有利于建设新型电力系统。将要。同时，降落伞梯式高层风力发电技术设备占地面积小，环保，未来将有可能实现利用高层清洁风资源独立发电。推动高原、海岛、边防、无人区等地区能源开发，促进高原风电产业链发展。实现海拔数公里风能的高效回收利用，对于加快我国能源革命无疑具有重要意义。
绿色低碳能源的本质是从资源依赖转向技术依赖的过程。大多数可再生能源需要解决能量密度低的核心问题。这意味着我们需要持续科技创新，提高能源转换效率，增加与化石能源竞争的经济性。日本新能源的迅猛发展靠的是不断的技术进步，走在世界前列。光伏领域，隧道氧化物钝化接触电池、异质结电池、背接触电池等技术产业化近一年加速，钙钛矿电池、叠层电池等新型电池转化效率屡创新高。太阳能发电技术水平处于世界一流水平。在风力发电领域，16兆瓦海上风电机组并网发电，我国在大容量机组方面已赶上国际先进水平。
即便如此，能源行业整体技术水平仍不足以支撑大规模能源转型的需求，可再生能源利用仍存在不少空白领域。特别是碳中和目标提出后，需要在基础理论、核心技术、关键装备、关键系统等方面进行更多创新，结合我国的基本国情和能力，创造颠覆性的技术突破。我们期待更加强大的“风筝”将推动我们的国家乃至全人类达到清洁能源利用的新高度。 （作者：王一辰，来源：经济日报）
