风电新的解决方案

　　相关资料显示，中国绝大部分地区5000米以上高空中的有效风能密度在每平方米1000瓦以上。由于高空风的稳定性，高空风能发电技术的另一大优势就是电场可以建在主干电网附近或大城市周边，而不像传统太阳能发电场、传统风电场多位于远离发达城市和主干电网的偏远地区或海边。

　　2009年，北京市上空百米高度的平均风速是每秒4.1米，能量密度是每平方米78瓦；700米高度的风速是每秒7.3米，能量密度每平方米430瓦；而在万米高度，风速达到每秒34.5米，能量密度则上升到每平方米16275瓦。青岛市条件更好：100米高度风速每秒5.5米，能量密度每平方米194瓦；700米高度风速每秒7.5米，能量密度每平方米470瓦；万米风速每秒40.8米，能量密度高达每平方米22584瓦。

　　据国网能源研究院副总经济师白建华介绍，眼下正致力于高空风能发电的欧美知名公司主要有WindLift、Altaeros energies、Makani Power等，几家公司分别发展自身的高空发电系统，目前研制出商用样机，最早于今年内能够商用化。

　　此外，中国广东高空风能技术有限公司创造性地发明了天风技术方案，采用伞梯组合型高空风电机组解决了高空风能采集稳定性的问题，成为商业化的优势方案，世界上首台实用性大功率高空风能发电系统已经落户安徽芜湖。

　　两大顽疾仍待解

　　白建华指出，风电在技术层面上有诸多解决方案，一是在“风筝”机翼上安装类似螺旋桨的涡轮机叶片，空气带动叶片旋转产生电能，然后通过导电绳索将电能传送到地面，这种技术如今被昵称作“飞翔的发电机”；另一种方案是，通过空中的风筝施加给控制绳索的力，带动地面设备发电。目前的主流高空风能发电模式是高空风筝型发电。不过无论是哪种解决方式，都是一种伞梯的组合形式。

　　伞梯组合高空风能发电的空中系统运行高度是300至10000米，与目前风力发电相比具有诸多优势。伞梯组合高空风能发电无噪音，无废气污染，不受地理位置的限制，是环境友好型的产品技术。高空风及高空风能相较于低空风和低空风能的优势是：风速大、平均能量密度高、地域分布广、稳定性高、常年不断。

　　但白建华认为，哪怕克服了技术路径和商业应用难题，高空发电仍有诸多难题待解，其中核心在于两个方面。首先，其运行范围内需要禁飞，而我国高空风能丰富地区为经济发达的东部地区航线密集，而该区域却是高空风能的优势区域，高空风能发电需要得到军方的批准。目前我国空域紧张，高空风能发电能否大规模应用，需要等待空域改革的进一步进行，放开空域用于民用。

　　其次，就是风电上网问题，即使在技术和商业上均已实现突破的情况下，风电上网仍然困难重重。白建华强调，在近年快速发展之下，我国风电装机规模在2012年底超过美国成为世界第一。但风电发展过程中，因电网建设工期不匹配而导致的弃风消纳问题也逐步凸显，并同样可能成为高空风电的掣肘。数据显示，今年上半年弃风限电主要集中在蒙西（33亿千瓦时、弃风率20%）、甘肃（31亿千瓦时、弃风率31%）、新疆（29.7亿千瓦时、弃风率28.82%）。

　　未来国家节能减排的方向或会是高空风电领域最大的利好。长江证券研究报告认为，高空风能发电对节能减排作用显着。根据专家统计估算，每输出1度风电，可以节约0.4千克标准煤。

　　根据上述数据，并以中路股份参股的天风技术建设的100兆瓦高空风力发电场项目（年发电量约5.6亿千瓦时）为例，可估算出仅此项目，正常投产后每年可为社会节约原煤逾30万吨，减少污染物排放逾70万吨。

　　白建华表示，可以预见风力发电产业化道路仍然崎岖，但是技术的实现并非遥不可及。更重要的是其商业模式存在一定吸引力。他预计，如果政策环境到位，技术层面完全能达到商业化“甜蜜点”，只要产业配套成熟，未来发展仍值得期待。