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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能機

可控輸出功率的垂直軸型風能機”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，并準備建設示范工程。

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域的應用與研究工作，熟悉氣象、海洋及物理學領域的理論與應用。自研究風電技術(shù)新發(fā)明以來，10多年來，風能數(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)型垂直葉片風能機”獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局實用型專利認證的基礎上，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能機”專利技術(shù)示范工程目前正在積極準備中，計劃投資2800萬元人民幣，建設1000-3000千瓦單臺風電機組，依托現(xiàn)有內(nèi)蒙古的風力發(fā)電場進行技改項目實施，技術(shù)團隊集結(jié)了物理學、自動控制、電氣工程、氣象及設計建設等領域人才。

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

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，該項風力發(fā)電比例有望占到中國電力供應的30%以上，推動中國乃至全球風電的發(fā)展。

中國是風電大國，當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)和地面風場特性的限制，采集風能高度通常低于200m單機容量小于6000kw采集風能效率低，電能質(zhì)量低，建設本錢高，并網(wǎng)技術(shù)難度大。

可控輸出功率的垂直軸型風能機”發(fā)明原理針對現(xiàn)有風電技術(shù)難點，提出了創(chuàng)新理念和技術(shù)原理。其風電機組大型化使能量轉(zhuǎn)換效率提高，可針對不同風場特征設計繼續(xù)采集數(shù)百至數(shù)千米高空不同方向的風能，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。

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

亦關(guān)注該項發(fā)明的中國氣象科學研究院理學博士陳輝表示，該發(fā)明提出了進一步利用風能效率更高的近地層風能資源的設想，如實施相關(guān)物理實驗和示范工程建設，將為風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。