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Airloom - 比尔·盖茨支持研发的新能源设备利用风能成本仅为原来的1/3
发布日期:2023-11-08 16:03:58  稿源:cnBeta.COM

怀俄明州的 Airloom Energy 公司新首席执行官刚刚从Google离职,他获得了由比尔-盖茨的突破能源风险投资基金领投的 400 万美元种子基金,并采用了一种完全不同的技术方法,该公司称,这种方法从根本上颠覆了风力发电场的财务等式。

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它看起来与典型的"棍子上的风扇" - 风力涡轮机毫无二致,但这种带有均匀分布的翼片的椭圆形轨道可能会对可再生能源组合产生巨大的破坏性影响,因为它能将风力发电的成本降至前所未有的低点。

风力涡轮机的体积越来越大,一些新设计的风力涡轮机比埃菲尔铁塔还要高,是历史上最大的移动机器。风力涡轮机还会继续变大,因为风力涡轮机越大,就越有动力把叶片做得更长。

但是,巨大的体积会增加每一个环节的成本;在处理长叶片、高塔架结构以及必须在塔顶支撑叶片的大型发电机时,材料、制造、运输、物流、施工和维护预算都会受到严重影响。

Airloom 的方法让一切都变得更小、更贴近地面。一个 2.5 兆瓦的 Airloom 装置将使用一些 25 米(82 英尺)长的电线杆来悬挂一个椭圆形轨道,轨道上安装一系列 10 米(33 英尺)长的翼形叶片,叶片之间用电缆连接。

就像帆船一样,这些翼片可以从除正前方或正后方以外的任何方向的风中获取运动能量,它们在绕轨道飞行时获取风能,轨道的方向是这样的:轨道的长边成一定角度,以获取最大的风能,轨道的短端是翼片可以改变方向的空间,其余的翼片可以牵引翼片旋转。

动力输出装置从缆绳中获取线性运动来驱动发电机。普通风力涡轮机的叶片顶端能获得最大扭矩,而最靠近轮毂的叶片只能获得很小的扭矩,而 Airloom 系统的每个叶片的整个长度都能为牵引整个环路做出贡献,当叶片在末端转动时,每转一圈实际上会有两次短暂的间歇。

这样,2.5 兆瓦的 Airloom 轨道就可以装在一辆卡车上,不需要巨大的涡轮机塔式起重机(或开始出现的非凡的爬坡起重机),部件可以在相对较小的工厂用非专业材料制造,安装和维护的每个环节都变得更容易、更便宜、更安全。

与普通风机相比,例如通用电气公司的这台额定功率为 2.5 兆瓦的设备(一台直径为 100 米的风机,由高 85 米的管状钢塔上的轮毂支撑),Airloom 公司表示,叶片轨道的成本不到其成本的 10%,大约在 22.5 万美元以下。再加上土地要求等因素,一个完整的风力发电厂的设置成本预计不到资本成本的 25%,一个 20 兆瓦的风力发电厂的成本不到 600 万美元。

在细节方面,Airloom 声称其设计将使风能的平准化能源成本(LCoE)降低到目前每千瓦时成本的三分之一,约为每千瓦时 1.3 美分,从而使最廉价的可再生能源之一变得更加便宜。

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一个早期的小规模原型已经在运行 图/Airloom

与高大的风力涡轮机塔相比,Airloom 在视觉上的干扰也要小得多,这可能使它适用于更广泛的场所,并减少"NIMBY"的反对意见。它可以水平扩展,轨道可以延伸数英里,系统的高度也可以改变,以最大限度地利用特定场地。

突破能源风险投资公司的卡迈克尔-罗伯茨(Carmichael Roberts)在一份新闻稿中说:"几十年来,风能行业通过不断扩大涡轮机的规模来降低能源生产成本。虽然这种方法在降低总体成本方面非常成功,但目前在选址和材料成本方面都面临着挑战。Airloom 的独特方法可以解决这两个问题,为风能开辟新的市场机遇,从而进一步降低成本。我们期待着(新任首席执行官)Neal Rickner的领导,将这一革命性技术推向市场。"

Airloom 的小规模原型已经开始运行,它将利用种子基金,通过一个 50 千瓦的测试设备来验证这项技术,并将在此基础上实现商业化和规模化。Airloom 还表示,这个想法也适用于近海,因为那里有大部分最好的风力资源。这很有趣;据推测,这只需要更长的电线杆,固定在海底即可。

不过,能源主要是一种成本游戏,如果这台机器能以高塔三分之一的价格产生能源,那么容量因子就不重要了,陆地资源也将变得可用。我们很想知道这个想法的进展情况,尽管我们预计进展会非常缓慢。虽然这不是一个光彩夺目的消息来源范例,Airloom 的第一个原型机一直存在"许多问题",而这个原型机他们已经研究了七年。

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