捕捉捷運風

捕捉捷運風

捕捉捷運風,源於捕風運動。拿著兩個葉輪風速儀站在站台盡頭靠近隧道口處,無限動力,隨風而來。

概述

捕捉捷運風捕捉捷運風

捕捉捷運風,是為“捷運隧道風能回收利用”的計畫做測試,拿著兩個葉輪風速儀站在站台盡頭靠近隧道口處,無限動力,隨風而來。風能開發早已在大海邊和一些高山上如火如荼,而把這“捕風”運動延伸到地底下,這還是第一次。

捷運狂風

北京五棵松捷運站,一股狂風從黑洞洞的隧道里衝出,迎面撲來,站台上候車者們的衣領劇烈地抖動起來。緊跟在風后的,是呼嘯進站的列車。 趕車的人們如往常一樣腳步匆匆,沒有誰在意那股一掠而過的陣風——事實上,那股風短短半分鐘內便消失無蹤。 在站台靠近隧道口的地方,幾片像風車似地飛轉的小葉片停了下來。9m/s!——葉片下的儀表顯示。盯著儀表的幾個年輕人抬起頭來,一臉興奮——這意味著,剛才刮過的那陣風,風速符合回收利用的條件。

能源開發

在為這項名為“捷運隧道風能回收利用”的計畫做測試時,那陣短暫的風,真的可以在不遠的將來改變我們的生活嗎?真的可以煉成黃金嗎?蔡波他們這幾個年輕人似乎堅信這一點,但風險投資者是否相信目前還不確定。

捷運風捷運風

那陣一掠而過的風,鍾衍是北京建築技術發展有限責任公司的副總經理。捷運隧道風能開發項目的最初創意,起源於他2008年秋天一次本來相當乏味的出差。這位技術員出身的年輕人駕車沿著京滬高速向山東飛馳而去,車行風起,車窗外高速路邊綠化帶的葉片在劇烈地擺動。鍾衍腦海里靈光一閃,他突然想到,這股風能不能加以利用呢?

此前傳統的風能開發思路都是利用自然風,海邊、山頂,風電廠的風車四處轉動。而人類自己的活動所引發的風呢?為什麼卻被忽略了?這個念頭像火一樣把他燃燒起來。他已經記不清那趟出差都幹了些什麼,一回到北京,馬上迫不及待地和幾個技術員說起這個想法。

立項審批

這一項目相關的一些技術尚未獲得專利保護,太早宣布恐怕就要落入他人之手。直到2009年3月,當與此項目相關的兩項專利技術研發成功,並得知可以獲得兩項技術專利後,這項計畫才對外公布。鍾衍為這個項目起的名有點拗口——“建築結構內部運動風力蓄能技術研究”。

在將新能源產業視為金融危機下刺激經濟和結構調整突破點的形勢下,項目終於2009年6月2日獲得建設部的正式立項審批。按計畫要求,鍾衍他們必須設計完成一套用於捷運隧道風力發電系統,單台發電機的設計發電功率要達到500瓦,設備使用壽命大於10年;整個系統的發電量要能夠滿足一座小型捷運站的照明需求,同時還要不影響捷運交通的正常運轉。這個發電系統的靜態投資回收期要控制在四到五年之內。

現場測試

2009年6月14日,這項技術的模型在北京節能環保展上亮相。在北京建築技術公司的沙盤邊緣,桶形的小風輪立在圓柱形的底盤上,一列“捷運列車”駛過模擬隧道,旁邊豎立的幾個小風輪立即飛快轉動,引來不少觀眾駐足。設計為桶形,是為了使風輪可承受的風速更大一些。根據初步測試,捷運最高車速約70公里,折成風速大約是14-15m/s,因此這一項目設計的風輪預計最少能承受20m/s的風速。如果鍾衍的計畫順利進行,最快兩年後,當列車駛過捷運隧道時,將能帶動隧道兩側的風機轉動,然後通過輸送、蓄能、併網等環節傳送到捷運站台,解決捷運站的照明及廣告牌用電。

北京捷運一號線、二號線、十號線、五號線地下部分可供進行風能開發的,總共有74個車站,假設每座捷運站的一年總發電量都可達到96000千瓦時,則74車站一年的隧道風將可轉化為7104000千瓦時的電能。

重要意義

在擴大內需的基建熱潮下,中國目前共有12個城市的36條城市軌道交通線路在建。如果鍾衍的計畫成行,未來這些為數眾多的捷運站將可能被改裝成一個個小型的“發電廠”,那股一掠而過的風將讓我們節省下一筆可觀的能源。對於捷運系統的用電,捷運系統本身用電量很大,靠能量回收是無法滿足需求的,機車和設備的動力電依然需要常規的供電系統提供電能。

捕捉捷運風捕捉捷運風

目前隧道內風能的回收利用在技術理論上已經沒有問題,下一步將考慮進行捷運模擬試驗,並對採集器等設備的設計、材料進行進一步研究。目前這項技術實踐套用之路還有很長。包括風輪的設計、風輪之間的距離都是技術研發中尚未確定的環節。能夠利用捷運的蓄電等設備,以降低成本。按照目前的估算,包括發電設備和安全系統,隧道內安裝一個風輪的平均成本約為1000元。如果按照每隔5米安裝一個風輪計算,兩個站台間的隧道大約要安裝320個風輪,這樣一段隧道的設備投入約為32萬元。如果電費按0.8元/千瓦時計算,每颱風力發電機發電量計算為300千瓦時,一颱風輪一年可以節省電費240元,在4-5年間可以回收1000元的設備成本。

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