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獲國家發(fā)明專利的可控輸出功率的垂直軸型風(fēng)能機

可控輸出功率的垂直軸型風(fēng)能機”日前獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局發(fā)明專利，現(xiàn)已進入國際專利申請階段，并準(zhǔn)備建設(shè)示范工程。

該項專利的發(fā)明者、年逾50歲的秦明慧系教授級高工，就職于國家海洋局溫州海洋環(huán)境監(jiān)測中心站，20多年來一直從事海洋氣象領(lǐng)域的應(yīng)用與研究工作，熟悉氣象、海洋及物理學(xué)領(lǐng)域的理論與應(yīng)用。自研究風(fēng)電技術(shù)新發(fā)明以來，10多年來，風(fēng)能數(shù)據(jù)、模型、理論與實際支撐、試驗參數(shù)等方面做了大量的研究和測算，為該技術(shù)的可行性提供了一系列的可靠數(shù)據(jù)。

該項發(fā)明專利是秦明慧在2012年10月其研究成果“浮動無軸環(huán)型垂直葉片風(fēng)能機”獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局實用型專利認(rèn)證的基礎(chǔ)上，加以論證和技術(shù)升級并申請成功的

據(jù)介紹，可控輸出功率垂直軸型風(fēng)能機”專利技術(shù)示范工程目前正在積極準(zhǔn)備中，計劃投資2800萬元人民幣，建設(shè)1000-3000千瓦單臺風(fēng)電機組，依托現(xiàn)有內(nèi)蒙古的風(fēng)力發(fā)電場進行技改項目實施，技術(shù)團隊集結(jié)了物理學(xué)、自動控制、電氣工程、氣象及設(shè)計建設(shè)等領(lǐng)域人才。

秦明慧告訴記者，示范工程勝利的基礎(chǔ)上，將陸續(xù)設(shè)計及投資建設(shè)50萬千瓦級和百萬千瓦級的風(fēng)電機組。

臨時關(guān)注該項發(fā)明的中國電力工程顧問集團華東電力設(shè)計院副總工程師兼新能源項目部主任林利民表示，如果推廣勝利，該項風(fēng)力發(fā)電比例有望占到中國電力供應(yīng)的30%以上，推動中國乃至全球風(fēng)電的發(fā)展。

中國是風(fēng)電大國，當(dāng)前已進入推進新能源革命的戰(zhàn)略機遇期，優(yōu)化能源布局、控制煤炭消費、提高能源利用率是主要的政策方向。資料顯示，僅中國華北與西北局部地區(qū)的地面以上800米以下的空間，可開采風(fēng)力資源就有100億千瓦以上的發(fā)電容量。然而，受技術(shù)和地面風(fēng)場特性的限制，采集風(fēng)能高度通常低于200m單機容量小于6000kw采集風(fēng)能效率低，電能質(zhì)量低，建設(shè)本錢高，并網(wǎng)技術(shù)難度大。

可控輸出功率的垂直軸型風(fēng)能機”發(fā)明原理針對現(xiàn)有風(fēng)電技術(shù)難點，提出了創(chuàng)新理念和技術(shù)原理。其風(fēng)電機組大型化使能量轉(zhuǎn)換效率提高，可針對不同風(fēng)場特征設(shè)計繼續(xù)采集數(shù)百至數(shù)千米高空不同方向的風(fēng)能，連續(xù)發(fā)出數(shù)萬至數(shù)百萬千瓦高質(zhì)量的電能，克服現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電聚能功率小、效率低、且輸出不穩(wěn)定等問題。

尤其是能直接上國家電力主網(wǎng)”提供高質(zhì)量電能的創(chuàng)新，吸引專家關(guān)注。據(jù)介紹，保守風(fēng)電轉(zhuǎn)換高質(zhì)量的交流電，需經(jīng)歷超大功率的交直交轉(zhuǎn)換及電池儲能技術(shù)，如直接上網(wǎng)，存在技術(shù)難度大、投資本錢高、電能質(zhì)量差、主網(wǎng)不愿意接收及環(huán)境壓力等問題。

林利民認(rèn)為，該發(fā)明巧妙利用相同截面的環(huán)形浮體結(jié)構(gòu)設(shè)計，突破了慣例風(fēng)力發(fā)電機的技術(shù)局限，與目前各種垂直軸風(fēng)機在概念上、形式上、規(guī)模上完全不同。

亦關(guān)注該項發(fā)明的中國氣象科學(xué)研究院理學(xué)博士陳輝表示，該發(fā)明提出了進一步利用風(fēng)能效率更高的近地層風(fēng)能資源的設(shè)想，如實施相關(guān)物理實驗和示范工程建設(shè)，將為風(fēng)能資源豐富的中國西北、華北高原地區(qū)，發(fā)明巨大的社會和經(jīng)濟效益。