另外,聚风型风机还能高效利用一般风机无法利用的低风速段风能,如5千瓦风机在风速达到2.5米/秒时就可以发电,1千瓦的小风机更是在1米/秒的风速时就能发电。
研究人员还向记者揭秘了风机不停“摇头晃脑”的原因。这是风机独特的自动跟踪系统在自动跟踪最大风速的方向时造成的。城市中,高楼林立,风场复杂,湍流较多,普通风机由于不能很好地跟踪风向,因此在这种情况下发电量很不理想。
目前,该产品已经开发了并网型和离网型两种规格,并已通过国内机电产品测试认证、欧盟CE认证和日本并网测试。
另外,聚风型风机也可以向中型化发展,200千瓦聚风型风力发电机组正在研制之中,预计2011年上半年进入市场。
“除聚风罩的原理来自日本九州大学以外,我们从机械、电气、控制硬件到软件整个系统都进行了创新和工程化设计。现在的产品是在中国的专利技术上做出来的,并在各个环节都达到了世界领先水平。因此我们对这个产品很有信心。”张兴说。
走出国门的“独门秘籍”
性能好、概念新,国产的聚风型风机是否担心被模仿?
“这方面的担心肯定是有的。”张兴坦承,“也有人跟我说过他们打算模仿。不过我们已经申请了专利,而且我们的产品会不断更新换代,不是那么容易模仿的。”
张兴2006年回国,其主要目的之一就是为了在中国实现聚风型风力发电的产业化。
据介绍,虽然聚风型风机的原理是日本首先提出的,但其在产品开发上并没有领先,在设计上存在的一些致命问题使得技术始终未达到较高水准。另一方面,高成本始终难以降低。
而张兴正是看准了它的商业价值,回国后进行了创新,使得各部分的性能都超越普通风机产品。同时成本还大大降低,目前已低于国产同等功率的其他风机。
“我们在中国重新设计了叶片,叶片是风机的关键部分。按照日本的国家标准,8公斤的叶片允许有80克的重量差别,我们可以做到8克以内,比标准高了一个量级。正是因为这个原因,普通风机需要调整的静平衡、动平衡,我们也不用了。在日本做并网测试的结果显示,我们的控制系统也比日本的标准高了一个量级。”张兴介绍道。
在中国的产品面世之初,日本专家并不相信中国产品的性能能够超过日本。而时间最终证明,中国产品做到了性能更优、成本更低、更有竞争力,产品正在不断地出口到日本。
在国内,除了海南,江苏、浙江、天津等新能源示范项目也对此表示了浓厚的兴趣。
“最终我们希望形成整条国产化的产业链,促进整个产业的发展。”张兴说。
记者了解到,清华大学和江苏中航动力控制有限公司联合研制生产的聚风型风机目前在国际上并没有同类的竞争对手,属于“独门秘籍”。
今后,他们还计划将这套系统往中型和大型方向发展。
但现在,由于我国的风电发展路线是以大型化为主,这套5千瓦的风机主要出口日本和欧美。
张兴说:“风能和太阳能具有很好的互补性,我一直看好风光互补的前景,目前我们正在尝试风、光、热联合利用。用于取暖的电能品质要求不高,发出的直流电可直接用于我国北方地区的家庭供暖。当然,这种小型风力发电机的其他用途还很多。”
统计数据显示,中国只有24%的风能可以使用大风机,剩下的76%的风能资源都不能被大风机利用。
中国工程院院士倪维斗曾在多个场合推荐过这种聚风型风机,他认为,风电发展“不应只看大的,而应大、中、小相结合,集中和分布式电网协同发展”。
张兴表示,风能发展应因地制宜,大型和分布式相结合。他说:“现在国家已经开始重视中小型风电了。我国现在还有约400万家庭没有通电,拉输电线过去代价很大,包括偏远地区和一些海岛,分布式的小风机就能在这些地方发挥作用。”