石油大國也要轉型能源,高懸的風電機具開發潛力

作者 | 發布日期 2017 年 10 月 19 日 16:51 | 分類 尖端科技 , 能源科技 , 電力儲存 follow us in feedly

未來,當你前往阿拉伯旅遊時,可能會看見空中飄著像風箏一樣的高空風力發電機!石化能源枯竭的一天終究會到來,中東地區的科學家已經開始研究這種技術能為當地提供多少能量。具體來說,研究人員確定了中東國家裡,最具發展高空風力發電系統潛力的地區就在阿拉伯和阿曼內地。



地表風力渦輪機已經是一項成熟且快速增長的再生能源技術,能為減少溫室氣體排放做出重大貢獻,但它也一直受到風力間歇性問題所擾,而高空風力發電機可能不會有這種問題。高空風電不是新的想法,不過石油大國的科學家顯然知道能源已踏上轉型潮流,並開始為母國的後路盤算。

阿卜杜拉國王科技大學(KAUST)團隊在《科學報告》期刊發表研究,透過分析 NASA 收集的數據並考慮季節變化後,他們確定了阿拉伯與阿曼地區高空風力資源豐富、年平均變化低,有利部署空中風能(AWE)系統,並計算出在多少高度時高空風電機可以發揮最佳效能,使該技術成為可靠的石油替代來源。

論文第一作者安德魯·葉普(Andrew Yip)表示,風力渦輪機收集最大能量的高度會隨著地區與時間變化,目前的相關技術允許渦輪機在地表上 2~3 公里的範圍內都能自行改變高度,以靈活捕捉最大速率的風。未來,隨著技術發展,風力渦輪機或許可以飄向更高。

高空風力發電機目前主要有兩種類型在開發中,一種是長得像風箏的風力發電機,自高空產生的電力藉由纜繩傳回地面儲存利用,專門開發此型的公司有 KiteGen。維基記載,大約 20 台風箏型風力發電機分布在一立方公里天空中(可以自動控制高度),在每年的 80% 時間裡提供 1 GW電力,相當於中型核電站,但資本成本估計低了 10 倍。

(Source:kitegen

另一種則是長得像飛機的風力發電機,透過纜繩放到高空後,藉由風推動而繞圈旋轉,產生的機械功率再透過發電機轉為電力傳回地面,專門開發此型的公司有馬卡尼電力公司(Makani)。該公司的官網表示,最新型號「 M600」額定功率達 600 kW。

(Source:馬卡尼電力公司

領導這項中東高空風力發電研究的地球科學與工程學家 Georgiy Stenchikov 表示,高空風力發電將有助於阿拉伯實現「2030 年可再生能源發展計畫」的願景。

(首圖來源:altaerosenergies 影片截圖)