「空中甜甜圈」高空风力发电,获日本软体银行投资近 2.2 亿

「空中甜甜圈」高空风力发电,获日本软体银行投资近 2.2 亿

 

「空中甜甜圈」高空风力发电,获日本软体银行投资近 2.2 亿

想到风力发电,脑海中浮现的影像往往是一根高高的塔柱支撑着扇叶的景象,不过诞生自麻省理工学院(MIT)的 Altaeros Energies 却离经叛道,发展飘浮在高空中的高空风力发电,风力发电机与扇叶都放在一个甜甜圈般的氦气球之中,飘浮在高空,这个前卫的设计,却得到日本软体银行(SoftBank )认同,2014 年 12 月 4 日,软体银行宣布将投资 700 万美元,合约将近 2.2 亿元新台币,支持 Altaeros Energies 发展高空风力发电。

成本降低机动性更高

高空风力发电比起主流的塔式技术,有许多优点,由于愈高的空中,气流愈稳定,发电效果也愈好,近年来风力发电机都往越来越高大的方向发展,但这也使得塔柱成本上升,塔柱愈长愈高也引起安全性上的疑虑,比起使用塔柱,飘浮技术可省下塔柱成本,而还能让风机位于比塔柱所能及的範围更高的空中。「空中甜甜圈」飘浮在 300 到 600 公尺高,在这样的高度,同扇叶大小的风力发电机,发电效率为地面上的 2 倍。

「空中甜甜圈」高空风力发电,获日本软体银行投资近 2.2 亿

另一方面,受到塔柱的限制,一般风力发电机只能固定原地不动,并且也必须选择良好风场,往往在适当的风场大量设置,因此风力发电往往被归类为集中式能源,飘浮式技术没有这样的限制,可以机动调度,支援临时须用电的偏远地区,如临时性工程、偏远工业场址如矿场等、军事基地、灾难救助、野外研究、以及临时性活动等等。飘浮式技术也能汲取高空更稳定的风力,因此受风场限制也小,更可以作为分散式能源应用,引领风力发电走向分散式能源的时代。

Altaeros Energies 成立于 2010 年,资金来自于美国政府资助、获奖的奖金,以及天使投资人,投资者包括前印度塔塔集团主席拉坦·塔塔(Ratan Tata)主持的投资公司,如今软体银行共襄盛举,让高空风力发电进一步得到世人的注意。2011 年起,受到 311 地震以及福岛核灾影响,软体银行执行长孙正义开始注意可再生能源,设立能源事业部软银能源(SB Energy)以推动日本的新能源发展,对日本来说,高空风力发电能支应离岛用电,成为软体银行投资的原因之一。

不只发电也是高空基地台

另一方面,「空中甜甜圈」也不只可以发电,还可以同时将通讯设备一起载上高空,由本身的风力发电机供电,就成为移动式的高空基地台,能提供偏远地区通讯及网路服务,而这有助于软体银行的本业。软体银行也不仅只是出资,还将成为 Altaeros Energies 的策略合作伙伴,一同开发相关商机。

Altaeros Energies 目前正在阿拉斯加规划第一个商业运转的前导计画,发电容量为 30 千瓦,计画预算为 130 万美元,其中约半数将由阿拉斯加州政府出资,目前仍在审核中,Altaeros Energies 希望能在 2015 年底上线。

目前 Altaeros Energies 的发电成本仍然偏高,每度电 18 美分,相当于 5.6 元新台币,相对于美国陆上风力发电 2014 年在西德州等地成本已经降到每度电 5 美分,相当于 1.55 元新台币,高空风力发电可说贵上太多,不过 Altaeros Energies 并不担心与陆上风力发电竞争,因为高空风力发电主要锁定集中式电力网路相对不划算的偏远地区,其电价由于输配网路成本的因素,可高到每度电 25 美分,因此高空风力发电仍然有竞争力。另一方面,产业界也预期随着技术进步与规模量产,高空风力发电的成本也会持续下降。

风力发电的高空竞逐

竞逐高空风力发电的厂商也不只 Altaeros Energies 一家,美国太空总署(NASA)正在发展风筝式技术,而 Google X 也于 2013 年买下发展风筝式技术的 Makani Power,Makani Power 计画在 2015 年在夏威夷大岛测试其技术,除此之外,3M 资助的自然科技系统(Nature Technology Systems)、DSM 风险创投投资的天帆(SkySails)、荷兰皇家航空资助的 Ampyx Power,以及 Sabic 风险创投投资的风筝发电(KiteGen),都积极发展高空风力发电。

史丹佛大学研究指出,高空风力发电的潜力无比巨大,总发电潜力超过全球总用电量的 100 倍以上。一旦高空风力发电规模化、成本效益提升,可望成为能源领域的重要角色。

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