留美博士梦想风筝上天发电

　　两个多世纪以前，美国科学家本杰明·富兰克林用一个风筝证明，天上的雷电与人工摩擦产生的电具有完全相同的性质。

　　两个多世纪后的今天，一些人正试图用风筝做一件更有现实意义的事情——风筝发电，广东高空风能技术有限公司(以下简称“广东高空风能”)创始人张建军就是其中一位。

　　今年3月，虽然广东高空风能与东方电气集团签署了“合作研发高空风电产业化样机”协议，但双方对合作进展一直讳莫如深。外界对这一项目也满是疑问：风筝发电是高科技还是异想天开？会发电的风筝何时才能飞上天空？

　　“我们预计明年12月份，风筝发电的产业化样机‘天风二号’将研制成功，届时发电风筝将飞上天空。”广东高空风能总经理助理彭小姐昨日告诉成都商报记者，由于外界对这一项目颇有微词，只有把样机造出来，才能真正打消人们的质疑。此外，该公司称已成功研造出一台移动式高空风力发电系统样机———“天风一号”已做过10多次野外自然条件下的运行试验，可成功发电，整体性能基本达到设计要求。

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　　留美博士的梦想

　　造大风筝上天发电

　　风筝也能发电？当广东高空风能创始人、留美博士张建军将这个想法带回国内时，听者无不惊讶：那是怎样的一只大风筝，能抵得住十级大风？又要用什么材料制作的绳子，才能拉得住大风筝？

　　张建军毕业于中山大学电子系，后在美国获得博士学位，曾在美国几家公司担任技术总监，拥有多项发明专利。2005年，他自立门户，在美国加州创建了天风公司，发明了一种新型的高空风电技术，并称之为“天风技术”。

　　这是一种“风筝”式的高空风电技术。按照张建军的想法：风筝如滑翔机般借助风力上升，产生的拉力拉动缆绳带动发电机发电；当风筝上升到最大高度后，再通过控制系统调整风筝翅膀的角度，使其利用自身重力下降；之后再上升供电，如此反复。他做出的测算结果显示，同传统风电相比，高空风电投资成本约为常规风电的1/3～1/2，发电成本约为后者的1/3，而占地面积仅为后者的1/30，并且无噪音，对环境影响较小。

　　放风筝上天，利用高空风能发电？当然是好事。资料显示，风能是全世界公认的最具开发前景的可再生能源之一，特别是在万米以上的高空，那里的风能超过人类能源总需求的100多倍。而在万米以上的高空，中国是世界风能资源最丰富的国家，江苏、浙江、山东是世界风能密度最高的地区。

　　甚至美国斯坦福大学环境和气候科学家卡尔代拉也表示：“如果能开发高空风力，哪怕只有1%，也足够为人类提供持续电力。”

　　这一想法着实让人振奋。2009年，张建军带着他的“高空风能项目”回到国内，一心想在自己的家乡把“风筝发电”的梦想变成现实。他在广州建立了高空风能研究中心和风洞实验室。这里也成为中国首个高空风能研究中心。

　　张建军此次回国创业，源于在国际华人科技工商协会主席李大西的牵线搭桥。李大西认为，“高空风能”是一个非常重要的项目。他表示，因为地面风能贫乏，就算是现在地面的风力发电站，风力也是时有时无，装机利用率低。而高空风能则不同，高空风力常年密集，可使装机利用率远高于地面风力发电，并且不局限于沿海、草原等地。

　　不仅如此，风投也盯上了张建军。在张建军回国不久后，他就获得优势资本5000万元人民币的投资，紧接着，他便组建了广东高空风能技术有限公司，公司位于广州市科学城。

　　业界争议重重

　　与东方电气合作无实质进展

　　尽管钱到位了，但要把风筝发电这一想法变为现实，显然不可能一蹴而就。冲着为家乡办点实事和政策优惠，张建军把“风筝发电”的项目地点选址广东，但也遭遇了不小的尴尬。

　　根据广东省出台的一项“引进海外人才的计划”，引进世界一流水平、对广东省产业发展有重大影响、能带来重大经济效益和社会效益的创新科研团队，广东省财政给予8000万元至1亿元的专项工作经费。去年11月，张建军团队申请参加了广东科技创新团队的评审，谋求得到经费支持，但是未获通过。

　　这无异于当头一棒，此事经媒体报道后，更引来诸多人士的质疑。但张建军仍不死心，两个月后，他又申请了广州市开发区科技领军人才项目。如果通过，他可以获得项目启动资金扶持、创业配套资金扶持和贴息贷款等一系列的优惠政策。

　　然而，这次申请同样没能通过。当时，由广东省科技厅组织的包括中科院广州能源所副所长马隆龙、华南理工大学电力学院教授杨苹、明阳风电公司副总经理曹人靖、粤电集团负责人以及来自北京的专家共12人组成的专家评审组。经过讨论后，专家组一致否定了该项目。

　　一个看起来头头是道、前景无限的高科技项目，为何接二连三地遭到否定？

　　评委之一、华南理工大学电力学院教授杨苹事后表示，当时评审团论证认为，张建军的技术理论正确，但由于团队未提供样机或明确的设备参数和运行参数，专家组认定这一技术还没成型，离产业化相当遥远。

　　然而，张建军对此的解释是：“考虑到申请专利的问题，所以并没在评审中将技术描述得十分具体，也没有展示从美国带回来的样机和详实的参数。”

　　就这样，张建军的“高空发电”项目与众多的优惠政策、扶助政策失之交臂，但他依然没有将自己的“核心武器”公之于众。

　　不仅如此，今年1月份市场又传出，中国首个高空风力发电项目将在广东佛山签约，项目总投资4亿元。当时，联合国工业发展组织中国投资促进处官员罗响也向媒体证实此事。但最终这个项目还是与佛山擦肩而过。至于原因，外人也不得而知。

　　今年3月，广东高空风能与东方电气集团签署“合作研发高空风电产业化样机”协议。据报道，广东高空风能与德阳将联合开发10兆瓦级基本机型，东方电机负责地面设备，广东高空风能负责天上设备。这被外界解读为“高空发电”项目要择地而栖了。

　　12月2日，广东高空风能的总经理助理彭小姐对成都商报记者表示，第一个风筝发电站到底要建在何地，目前尚未最终敲定。她也坦言前期在与有关方面的沟通上存在一定的问题。“我们公司与东方电气签订的只是战略合作协议，关于合作的一些具体细节并没有敲定，我们想等产业化样机制造完成后再商谈合作的具体内容。”彭小姐表示。

　　东方电气集团相关人士在接受成都商报记者采访时表示，具体负责该项目的东电中型电机公司已与广东高空风能商谈数次，可是广东方面在技术、出资、产业化等问题上未有实质进展。

　　风筝发电多项难题待解

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　　明年底上天发电？

　　风筝发电多项难题待解

　　成都商报记者从广东高空风能获悉，该公司已成功建造的一台移动式高空风力发电系统样机——“天风一号”，整套发电系统安置在一台经过改装的大卡车上。据称，“天风一号”系统样机已经做过10多次野外自然条件下的运行试验，并成功发电，整体性能基本达到设计要求。彭小姐也坦言，“天风一号”存在着一些小的瑕疵，需要改进和完善。

　　不过，该公司拒绝向记者提供“天风一号”实物图片。“目前是敏感时期，公司需要保持低调。”成都商报记者多次致电广东高空风能负责技术的一位副总，但他避而不谈该项目详情，“等样机成功后再详谈。”

　　“‘天风二号’正在紧锣密鼓的研发之中。”彭小姐表示，预计明年12月份风筝发电的产业化样机“天风二号”将研制成功，届时发电风筝将飞上天空，目前他们在不断完善样机的性能。

　　广东高空风能网站的资料显示，天风二号系统是广东高空风能正在研制的单机2兆瓦级产业化基本机型，5月份已完成系统设计，7月份完成系统地面部分的工程设计，预计2011年初完成地面部分部件、构件的制造生产和组装以及空中部分的组装。这套2兆瓦级的高空风力发电系统，将用于示范性的高空风电站建设项目。

　　然而，风筝发电这个听起来如此富有吸引力的创意，要想变成现实尚需攻克多个难题。

　　什么样的绳子才能把会发电的风筝送上万米高空呢？李大西此前曾向媒体表示，把会发电的风筝放飞上天的绳子，至少需要100吨的拉力。如果用钢铁做绳子，这么远的距离，这根钢绳连自己的重力都无法承受，更不用说把这个庞然大物拉上天了。

　　李大西称，有一种大分子纤维，拉力比钢筋大几十倍，质量却比水还轻，可以解决绳子的难题。广东高空风能高管此前对外界称，这一难题该公司已经解决。但中国科学院广州能源研究所的一位从事新能源领域研究的学者则告诉成都商报记者，风筝发电的绳子材质非常关键，固定风筝的绳子需要承受高强度的拉力，又要求绳子自身质量非常轻，而且要求绳子有上千米乃至上万米的长度。要制造一种同时能达到上述要求的绳子难度比较大。

　　此外，即使把风筝放上了天，人类如何才能实现对它随心所欲的操控呢？如何才能调整风筝的飞行姿态？如何避免绳子缠绕在一起？虽然张建军声称在控制技术上已取得突破，但是一些人还是表示担忧。

　　“任何好的创意和创新都是值得鼓励和支持的，而且这种风筝发电的方法从原理上看是可行的。但是在实施过程中，可能会遇到一系列问题。”四川省新能源产业促进会副会长、研究员级高工李映发在接受成都商报记者采访时表示，基于空中交通安全考虑，风筝发电站上空必须“禁飞”，这是困扰风筝发电的一个难题。

　　此外，风筝发电的安全问题，如果碰到雷雨天气绳子沾水，电站容易被雷电击毁，因此设计风筝发电站时一定要考虑到避雷。另外，建设风筝发电站不仅要考虑技术上的可行性还要考虑到经济上的可行性，只有把这两者有机地结合起来才能发挥出风筝发电的优势。如果发电的成本过高，风筝发电就缺乏了商用价值。李映发表示，从当前的技术来看，人们在地面对风筝实现远程操控还是能够实现的。

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　　世界各地会发电的风筝

　　1752年，美国著名科学家富兰克林和儿子一道用风筝捕捉雷电的故事，我们在小学课本上就学过，张建军肯定也一样。也许，他用风筝发电的“灵感”，就是来自富兰克林。其实，世界上还有多个国家和地区的科学家同样怀有风筝发电的梦想，并做了一些探索和尝试。

　　意大利：旋转木马放风筝

　　据《连线》杂志2006年10月11日报道，意大利科学家对一种新型风力发电装置寄予厚望，它看上去就像院子中不起眼的晾衣服架子。风筝风力发电机(简称KiteGen)的发电量却有可能同核电站相媲美。

　　这种风筝风力发电机的工作原理比较简单：风筝在风力作用下，带动固定在地面的旋转木马式的转盘，转盘在磁场中旋转而产生电能。对于每个风筝而言，转盘都会放开一对高阻电缆，控制方向和角度。值得注意的是这种会发电的风筝不同于普通的风筝，它重量轻、抵抗力超强、可升至2000米的高空。

　　意大利都灵附近的小公司“巨杉自动控制”实施了这一项目。据估计，风筝风力发电每兆瓦时的成本仅有1.5欧元；而欧洲国家每兆瓦时发电的成本平均为43欧元——风筝风力发电机的成本是后者的1/30。

　　荷兰：梯形电站

　　2008年10月，荷兰代尔夫特工业大学的科学家将一只面积10平方米的风筝放入高空，另一端拴在一个发电机上，并成功从风中捕获能源，产生了10千瓦的电力。

　　研究人员已经计划试验他们制造的一个能产生50千瓦特电流的更大的风筝，被称作“梯形电站”。最终，他们将建一个由众多风筝组成的能产生100兆瓦电流的梯形电站，产生的能量足够10万用户使用。

　　与其比较接近的是，德国科学家试图设计出专供家庭使用的小型风筝发电设备：把发电机安装在房顶，然后把风筝放飞到100米的高处收集风能，用来供给家庭所需的不到几千瓦的电力。