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(píng)果,瓦特的水壺。對于鐘衍而言,是車(chē)疾馳在高速路上,窗外綠化帶樹(shù)葉劇烈的顫動(dòng)。
這么大強度的風(fēng),能不能把它轉化成能量?
鐘衍是北京建筑技術(shù)發(fā)展有限責任公司的副總經(jīng)理,也是一名高級工程師。一個(gè)偶然的“發(fā)呆”,竟讓他發(fā)現了一個(gè)新事業(yè)。
“風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)不稀奇了,從敦煌到內蒙古,從陸地到海上,北京周邊也早都立滿(mǎn)了風(fēng)車(chē)??赡嵌际抢米匀唤绲娘L(fēng)能發(fā)電,人類(lèi)自身活動(dòng)引發(fā)的風(fēng)呢?”鐘衍告訴《浙商》記者,在地鐵隧道里應用地鐵機車(chē)行駛過(guò)程中產(chǎn)生的風(fēng)力發(fā)電,不僅是國內首創(chuàng ),據他所知,世界上也沒(méi)有先例。
“我聽(tīng)說(shuō)國外有研究利用地鐵對軌道產(chǎn)生的壓力來(lái)發(fā)電的,相比較而言,風(fēng)能發(fā)電的轉化效率要高得多?!辩娧軐ψ约旱捻椖糠浅W孕?。
為此,鐘衍他們“不敢張揚”,去年年底在公司立項后,成立了由工程師蔡波帶隊的研究小組,相關(guān)研究一直悄悄進(jìn)行。今年3月,與項目相關(guān)的實(shí)用新型和發(fā)明專(zhuān)利被受理,6月2日,國家住建部正式立項審批。6月14日,這項技術(shù)首次在北京節能環(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(méi)有競爭對手。選擇地鐵捕集風(fēng)能,鐘衍和蔡波他們也經(jīng)過(guò)了仔細的調研和論證。
與高速公路和高速路隧道相比較,地鐵里環(huán)境相對封閉,隧道更長(cháng),這都更有利于風(fēng)能的捕集。以北京地鐵一號線(xiàn)為例,每天運行230次,平均4、5分鐘一趟車(chē),能給一個(gè)靜態(tài)點(diǎn)帶來(lái)持續30秒,高峰時(shí)段時(shí)速5米以上的風(fēng)力。不僅風(fēng)力來(lái)源穩定,而且據蔡波介紹,4-5米的風(fēng)速,對發(fā)電是最理想?!斑€有,地鐵開(kāi)過(guò)是一個(gè)個(gè)逐漸帶動(dòng)風(fēng)輪,每個(gè)風(fēng)輪能持續發(fā)電?!辩娧苎a充道。
根據蔡波他們的設計,單臺發(fā)電機的發(fā)電功率為500瓦,北京地鐵兩個(gè)站臺之間的隧道約長(cháng)800米,在隧道兩側每隔5米安裝風(fēng)輪,年發(fā)電量能達到約10萬(wàn)千瓦時(shí),基本能滿(mǎn)足一座小型地鐵站的照明用電?!氨本┮院蟮罔F隧道會(huì )越來(lái)越長(cháng),地鐵發(fā)車(chē)密度也越來(lái)越大,而且現在全國各大城市都在興建地鐵?!辩娧軐ξ磥?lái)市場(chǎng)充滿(mǎn)信心,他透露,他們同時(shí)還在申請國外的專(zhuān)利。
“每臺風(fēng)力發(fā)電機年節省電費240元,設備成本約1000元,約4年就能回收成本。如果注意養護,使用壽命可達15-20年?!?/p>
“每臺風(fēng)力發(fā)電機年節省電費240元,設備成本約1000元,約4年就能回收成本。如果注意養護,使用壽命可達15-20年?!?/p>
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(wèn)題
雖然風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已經(jīng)比較成熟,但應用在地鐵內的方案系統是全新的,技術(shù)上有沒(méi)有難度?
“理論上沒(méi)有?!辩娧艿幕卮鹂隙ǘ斏?。據介紹,這項被命名為“建筑結構內部運動(dòng)風(fēng)力蓄能技術(shù)”的核心是風(fēng)輪和發(fā)電設備的設計。不同的隧道條件,葉輪直徑、風(fēng)機間的安裝距離都不同。同時(shí)在交通隧道內,安全是第一位的,所以在風(fēng)機的設計安裝要充分考慮安全區距離、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),目前最高設計時(shí)速為90 公里/小時(shí),所以誘導風(fēng)速不會(huì )大于25米/秒,目前渦輪葉片的設計最大風(fēng)速可達到40 米/秒?!辈滩ń榻B。
但他同時(shí)強調,目前這項技術(shù)還處在初步研發(fā)階段,“葉輪結構和電機設備怎么能適合地鐵內的風(fēng)速,提高利用效率,同時(shí)保證機車(chē)行駛的安全性?如何利用一些無(wú)序風(fēng)?如何解決風(fēng)輪可能對機車(chē)行駛產(chǎn)生的阻力?這些都是我們接下來(lái)要重點(diǎn)研究的內容和方向?!辈滩ń榻B,目前他們正在尋找高校方面的合作伙伴,進(jìn)行下一步的模擬計算和參數分析,然后再做一個(gè)樣機出來(lái)進(jìn)行測試。
希望引入風(fēng)投
下一個(gè)難題是,地鐵作為壟斷行業(yè),他們是否需要這項技術(shù)同時(shí)愿意為它買(mǎi)單?對此鐘衍坦言,目前還沒(méi)有和地鐵公司直接接觸,但他認為應該也 “不是問(wèn)題”。鐘衍介紹,北京建筑技術(shù)有限責任公司的三大股東之一是北京建工集團,目前正與北京市“大交委”聯(lián)系。當然,手頭更重要的是要把項目設計先做好,“我們下一步也打算更加優(yōu)化系統,比如外形外觀(guān)做得更美觀(guān),增加一些輔助功能等?!辈滩ㄍ嘎?。
“我們接下來(lái)的研究測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用?!辩娧鼙硎?。
而目前真正碰到的瓶頸,鐘衍認為是資金缺口。鐘衍介紹,公司為項目的前期投入是70萬(wàn)元,但進(jìn)一步深度研發(fā)、測試、商業(yè)開(kāi)發(fā),需要數千萬(wàn)甚至上億元的資金。
“例如樣機一出來(lái),需要租用地鐵的實(shí)驗隧道或者國家的風(fēng)洞實(shí)驗室進(jìn)行測試,費用都是相當可觀(guān)的?!?/p>
目前,這項技術(shù)正在申報北京市科委的研究課題。鐘衍希望能申請到1000萬(wàn)元資金的項目,先進(jìn)行下一步的模擬計算和樣機設計。但鐘衍同時(shí)也表示,他們還是更希望引進(jìn)風(fēng)投來(lái)共同開(kāi)發(fā)。
“這個(gè)項目,聽(tīng)起來(lái)技術(shù)上是可行的,但我們更關(guān)心項目的商業(yè)模式?!鼻蹇苿?chuàng )投投資總監盧致輝評價(jià)說(shuō)。盧先生有多年從事能源環(huán)保領(lǐng)域風(fēng)險投資的經(jīng)驗。
盧致輝表示,作為風(fēng)投,肯定要關(guān)注具體的投資回報率,需要投入多少成本,能節能多少,同時(shí)技術(shù)的具體應用,如何捕集、如何儲存、如何在地鐵里運營(yíng),等等,都需要有非常詳細的項目可行性計劃。
而鐘衍坦言,現在還只是萬(wàn)里長(cháng)征邁出了第一步,項目“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,能有更多的研究機構或商業(yè)伙伴來(lái)共同合作?!?/p>
相關(guān)閱讀