中國工程師全新風(fēng)電技術(shù)獲國家發(fā)明專利

圖為風(fēng)電技術(shù)新發(fā)明模擬圖。 林榕生 制圖 

攝圖為國家知識產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的專利證書。 林榕生 攝

　　中新網(wǎng)記者26日從專利權(quán)人秦明慧處獲悉，其專利技術(shù)——“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，并籌備建設(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，他在風(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籌備中，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)了在物理學(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，在示范工程成功的基礎(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。

　　長期關(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，如果推廣成功，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，僅中國華北與西北部分地區(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)成本高，并網(wǎng)技術(shù)難度大。

　　“可控輸出功率的垂直軸型風(fēng)能機”的發(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)計持續(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，傳統(tǒng)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、投資成本高、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，突破了常規(guī)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)，創(chuàng)造巨大的社會和經(jīng)濟效益。(葉茂)