本刊駐京記者 胥馨
每個(gè)偉大的發(fā)明都誕生在發(fā)呆入定的瞬間嗎?這個(gè)瞬間降臨的是牛頓的蘋果,瓦特的水壺。對(duì)于鐘衍而言,是車疾馳在高速路上,窗外綠化帶樹葉劇烈的顫動(dòng)。
這么大強(qiáng)度的風(fēng),能不能把它轉(zhuǎn)化成能量?
鐘衍是北京建筑技術(shù)發(fā)展有限責(zé)任公司的副總經(jīng)理,也是一名高級(jí)工程師。一個(gè)偶然的“發(fā)呆”,竟讓他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新事業(yè)。
“風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)不稀奇了,從敦煌到內(nèi)蒙古,從陸地到海上,北京周邊也早都立滿了風(fēng)車。可那都是利用自然界的風(fēng)能發(fā)電,人類自身活動(dòng)引發(fā)的風(fēng)呢?”鐘衍告訴《浙商》記者,在地鐵隧道里應(yīng)用地鐵機(jī)車行駛過程中產(chǎn)生的風(fēng)力發(fā)電,不僅是國內(nèi)首創(chuàng),據(jù)他所知,世界上也沒有先例。
“我聽說國外有研究利用地鐵對(duì)軌道產(chǎn)生的壓力來發(fā)電的,相比較而言,風(fēng)能發(fā)電的轉(zhuǎn)化效率要高得多?!辩娧軐?duì)自己的項(xiàng)目非常自信。
為此,鐘衍他們“不敢張揚(yáng)”,去年年底在公司立項(xiàng)后,成立了由工程師蔡波帶隊(duì)的研究小組,相關(guān)研究一直悄悄進(jìn)行。今年3月,與項(xiàng)目相關(guān)的實(shí)用新型和發(fā)明專利被受理,6月2日,國家住建部正式立項(xiàng)審批。6月14日,這項(xiàng)技術(shù)首次在北京節(jié)能環(huán)保展上亮相,隨即便引起了媒體和公眾的注意。
地鐵捕風(fēng)
除了點(diǎn)子新,沒有競爭對(duì)手。選擇地鐵捕集風(fēng)能,鐘衍和蔡波他們也經(jīng)過了仔細(xì)的調(diào)研和論證。
與高速公路和高速路隧道相比較,地鐵里環(huán)境相對(duì)封閉,隧道更長,這都更有利于風(fēng)能的捕集。以北京地鐵一號(hào)線為例,每天運(yùn)行230次,平均4、5分鐘一趟車,能給一個(gè)靜態(tài)點(diǎn)帶來持續(xù)30秒,高峰時(shí)段時(shí)速5米以上的風(fēng)力。不僅風(fēng)力來源穩(wěn)定,而且據(jù)蔡波介紹,4-5米的風(fēng)速,對(duì)發(fā)電是最理想。“還有,地鐵開過是一個(gè)個(gè)逐漸帶動(dòng)風(fēng)輪,每個(gè)風(fēng)輪能持續(xù)發(fā)電。”鐘衍補(bǔ)充道。
根據(jù)蔡波他們的設(shè)計(jì),單臺(tái)發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率為500瓦,北京地鐵兩個(gè)站臺(tái)之間的隧道約長800米,在隧道兩側(cè)每隔5米安裝風(fēng)輪,年發(fā)電量能達(dá)到約10萬千瓦時(shí),基本能滿足一座小型地鐵站的照明用電。“北京以后地鐵隧道會(huì)越來越長,地鐵發(fā)車密度也越來越大,而且現(xiàn)在全國各大城市都在興建地鐵?!辩娧軐?duì)未來市場(chǎng)充滿信心,他透露,他們同時(shí)還在申請(qǐng)國外的專利。
“每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)年節(jié)省電費(fèi)240元,設(shè)備成本約1000元,約4年就能回收成本。如果注意養(yǎng)護(hù),使用壽命可達(dá)15-20年?!?/p>
“每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)年節(jié)省電費(fèi)240元,設(shè)備成本約1000元,約4年就能回收成本。如果注意養(yǎng)護(hù),使用壽命可達(dá)15-20年。”
鐘衍向《浙商》記者算了一筆賬:“如果考慮能源緊缺電價(jià)上漲,大規(guī)模生產(chǎn)安裝成本降低等因素,回收期將更短?!?/p>
技術(shù)不是問題
雖然風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已經(jīng)比較成熟,但應(yīng)用在地鐵內(nèi)的方案系統(tǒng)是全新的,技術(shù)上有沒有難度?
“理論上沒有?!辩娧艿幕卮鹂隙ǘ?jǐn)慎。據(jù)介紹,這項(xiàng)被命名為“建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)風(fēng)力蓄能技術(shù)”的核心是風(fēng)輪和發(fā)電設(shè)備的設(shè)計(jì)。不同的隧道條件,葉輪直徑、風(fēng)機(jī)間的安裝距離都不同。同時(shí)在交通隧道內(nèi),安全是第一位的,所以在風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)安裝要充分考慮安全區(qū)距離、最大風(fēng)速、自動(dòng)卸載、防火防震等安全因素。
“例如最大風(fēng)速,地鐵正常行駛速度在70公里/小時(shí),目前最高設(shè)計(jì)時(shí)速為90 公里/小時(shí),所以誘導(dǎo)風(fēng)速不會(huì)大于25米/秒,目前渦輪葉片的設(shè)計(jì)最大風(fēng)速可達(dá)到40 米/秒?!辈滩ń榻B。
但他同時(shí)強(qiáng)調(diào),目前這項(xiàng)技術(shù)還處在初步研發(fā)階段,“葉輪結(jié)構(gòu)和電機(jī)設(shè)備怎么能適合地鐵內(nèi)的風(fēng)速,提高利用效率,同時(shí)保證機(jī)車行駛的安全性?如何利用一些無序風(fēng)?如何解決風(fēng)輪可能對(duì)機(jī)車行駛產(chǎn)生的阻力?這些都是我們接下來要重點(diǎn)研究的內(nèi)容和方向?!辈滩ń榻B,目前他們正在尋找高校方面的合作伙伴,進(jìn)行下一步的模擬計(jì)算和參數(shù)分析,然后再做一個(gè)樣機(jī)出來進(jìn)行測(cè)試。
希望引入風(fēng)投
下一個(gè)難題是,地鐵作為壟斷行業(yè),他們是否需要這項(xiàng)技術(shù)同時(shí)愿意為它買單?對(duì)此鐘衍坦言,目前還沒有和地鐵公司直接接觸,但他認(rèn)為應(yīng)該也 “不是問題”。鐘衍介紹,北京建筑技術(shù)有限責(zé)任公司的三大股東之一是北京建工集團(tuán),目前正與北京市“大交委”聯(lián)系。當(dāng)然,手頭更重要的是要把項(xiàng)目設(shè)計(jì)先做好,“我們下一步也打算更加優(yōu)化系統(tǒng),比如外形外觀做得更美觀,增加一些輔助功能等。”蔡波透露。
“我們接下來的研究測(cè)試也希望和地鐵方面共同合作。只要把研究做好了,除了地鐵,我們還可以在其他條件下應(yīng)用?!辩娧鼙硎?。
而目前真正碰到的瓶頸,鐘衍認(rèn)為是資金缺口。鐘衍介紹,公司為項(xiàng)目的前期投入是70萬元,但進(jìn)一步深度研發(fā)、測(cè)試、商業(yè)開發(fā),需要數(shù)千萬甚至上億元的資金。
“例如樣機(jī)一出來,需要租用地鐵的實(shí)驗(yàn)隧道或者國家的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試,費(fèi)用都是相當(dāng)可觀的?!?/p>
目前,這項(xiàng)技術(shù)正在申報(bào)北京市科委的研究課題。鐘衍希望能申請(qǐng)到1000萬元資金的項(xiàng)目,先進(jìn)行下一步的模擬計(jì)算和樣機(jī)設(shè)計(jì)。但鐘衍同時(shí)也表示,他們還是更希望引進(jìn)風(fēng)投來共同開發(fā)。
“這個(gè)項(xiàng)目,聽起來技術(shù)上是可行的,但我們更關(guān)心項(xiàng)目的商業(yè)模式?!鼻蹇苿?chuàng)投投資總監(jiān)盧致輝評(píng)價(jià)說。盧先生有多年從事能源環(huán)保領(lǐng)域風(fēng)險(xiǎn)投資的經(jīng)驗(yàn)。
盧致輝表示,作為風(fēng)投,肯定要關(guān)注具體的投資回報(bào)率,需要投入多少成本,能節(jié)能多少,同時(shí)技術(shù)的具體應(yīng)用,如何捕集、如何儲(chǔ)存、如何在地鐵里運(yùn)營,等等,都需要有非常詳細(xì)的項(xiàng)目可行性計(jì)劃。
而鐘衍坦言,現(xiàn)在還只是萬里長征邁出了第一步,項(xiàng)目“才完成了1%的工作”。鐘衍也同時(shí)發(fā)出了“英雄帖”——“我們也歡迎在技術(shù)和商業(yè)推廣方面,能有更多的研究機(jī)構(gòu)或商業(yè)伙伴來共同合作?!?/p>
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