中國在再生能源領域持續展現其創新實力,特別是在風力發電技術的兩大前沿領域——高空風力渦輪機(Airborne Wind Energy Systems, AWES)與漂浮式離岸風力渦輪機。這些技術的發展標誌著中國在能源轉型中的關鍵角色,並為全球尋求更高效、更廣泛的潔淨能源解決方案開闢了新途徑。
在高空風力發電方面,北京SAWES能源科技有限公司與清華大學、中國科學院空天信息研究院等機構合作,在開發高空風力發電系統上取得了顯著成就。其S1500原型機設計在1500公尺的高空運作,利用氦氣填充的飛艇將發電設備升至空中,捕捉比地面更強勁且穩定的風能,能量透過連接的纜線傳輸至地面。此類技術的優勢在於能有效利用高空豐富的風能資源,其風能密度遠高於地面,且不受地形限制,具備更高的發電效率和潛力。中國能建集團在安徽績溪的示範計畫,成功實現了兆瓦級高空風能發電併網,利用500至3000公尺的風能,展現了該技術的工程化實踐能力。高空風力發電系統因其靈活性和較低的基礎設施需求,也被視為解決偏遠地區及災區供電問題的潛在方案。
與此同時,中國在漂浮式離岸風力渦輪機技術上也邁出了堅實步伐。中國華能集團與東方電氣公司聯合研製的17MW漂浮式風力渦輪機原型,是全球單機功率和風輪直徑最大的直驅型漂浮式海上風電機組。這座巨型風機擁有262公尺的葉片直徑和152公尺的輪轂高度,能夠承受超過24公尺高的海浪和颱風級風力,預計每年可為約6,300個美國家庭提供電力。此項技術的發展對於開發深遠海的風能資源至關重要,因為傳統固定式基礎難以適應深水海域。漂浮式平台透過繫泊系統固定,減少了對海床的破壞,且核心部件如主軸軸承、葉片、發電機等已實現國產化突破,顯示出中國在高端風電裝備製造領域的自主研發能力。儘管漂浮式風電在穩定性、輸電技術和成本方面仍面臨挑戰,但其潛力巨大,能夠有效利用全球80%以上集中在深水區的海上風能資源。
這些技術的進步體現了中國在推動能源結構優化和應對氣候變遷方面的決心。透過不斷探索和突破,中國正為全球能源供應鏈注入新的活力,並朝著更可持續的未來邁進,展現了人類運用自然力量以實現永續發展的智慧與潛能。