
如今,這些空中風(fēng)力發(fā)電的團(tuán)隊進(jìn)行得如何了呢?
先從Alphabet的馬卡尼談起,2017年5月時馬卡尼發(fā)表影片,試飛一架上有8螺旋槳的輕型風(fēng)力發(fā)電小飛機(jī),以一條纜線連接地面操作站。小飛機(jī)升空后,乘風(fēng)在空中不斷繞圈圈,8具螺旋槳被動轉(zhuǎn)動發(fā)出電力,經(jīng)纜線傳往地面。像這樣的空中風(fēng)力發(fā)電方式,由于不需要建筑高聳的塔座,材料使用量遠(yuǎn)低于當(dāng)前的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī),就成本上來說似乎很有發(fā)展?jié)摿?。然而,領(lǐng)頭的馬卡尼似乎遇上逆風(fēng),2017年8月初,彭博社報導(dǎo)Alphabet對馬卡尼的資源投注減少,導(dǎo)致許多重要員工離職,只剩下“空殼”。
Alphabet否認(rèn)放棄馬卡尼,表示仍然全力支持馬卡尼的空中風(fēng)力發(fā)電計劃。X實驗室總裁Astro Teller表示馬卡尼已經(jīng)走出草創(chuàng)期,如今每4~6周就試飛一次,Alphabet總裁謝爾蓋·布林(Sergey Brin)也表示,仍對空中風(fēng)力發(fā)電感到興奮。
馬卡尼就是夏威夷原住民語中“風(fēng)”的意思,馬卡尼創(chuàng)辦人于2006年在一場TED大會上遇見Google共同創(chuàng)辦人謝爾蓋·布林與賴?yán)?middot;佩吉(Larry Page),兩人當(dāng)時投資1,000萬美元,2008年再從Google.org投資500萬美元。緊接著全球金融風(fēng)暴來襲,馬卡尼資金耗竭,創(chuàng)辦人一一離去,剩下的主導(dǎo)人又于2012年10月心臟病過世,導(dǎo)致瀕臨倒閉,于是6個月后Google收購馬卡尼,從危機(jī)中拯救馬卡尼,馬卡尼從此也與Google X其他計畫一樣,變得極為神祕,鮮少再向能源產(chǎn)業(yè)界發(fā)表技術(shù)訊息。
在內(nèi)部,馬卡尼也與其他計畫一樣接到“10倍化”的指令,也就是規(guī)模要達(dá)到原本的10倍。2014年,Google給予馬卡尼的預(yù)算約為Google X總預(yù)算5億美元的5%,也就是約2,500萬美元,馬卡尼在資金挹注下團(tuán)隊快速成長,進(jìn)展有時甚至超前進(jìn)度,2016年完成商用等級的空中發(fā)電試飛。
然而,能源市場如今有很大不同,當(dāng)馬卡尼剛開始進(jìn)行研發(fā)時,風(fēng)能、太陽能都還相當(dāng)昂貴,油價也持續(xù)上升,因此開發(fā)新的發(fā)電方式相當(dāng)具經(jīng)濟(jì)潛力。然而2011年美國啟動頁巖氣革命,加上311事件后,德國為首的各國大力補(bǔ)貼可再生能源,造成風(fēng)能、太陽能產(chǎn)能規(guī)模與技術(shù)上大躍進(jìn),成本與價格快速下降;最后一擊是2014年中起國際油價大跌,以及煤價也大跌,全球進(jìn)入低能源價格時代,這對新能源開發(fā)極為不利。馬卡尼雖然已完成商用試飛,卻未能與任何電力公司簽下供電合約。
馬卡尼暫時只能尋求利基市場,如不適合設(shè)置傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)的偏遠(yuǎn)崎嶇地帶等,但這樣的市場比起主流風(fēng)機(jī)市場小得多,人員也開始縮編,過去2年從超過100人縮減到50人以下,許多早期員工都已離職。Alphabet承認(rèn)人員減少,不過表示那是因為馬卡尼已從研發(fā)階段進(jìn)入測試階段,所以不需要那么多研發(fā)人員。
做為分布式能源使用
那么其他空中風(fēng)力發(fā)電團(tuán)隊又發(fā)展如何呢?
歐盟出資成立的安斐斯電力(Ampyx Power),技術(shù)出自荷蘭臺夫特理工大學(xué),形式與馬卡尼類似,較雷同小飛機(jī),不過發(fā)電方式不是利用飛機(jī)上的螺旋槳,而是利用纜線拉扯。當(dāng)小飛機(jī)汲取風(fēng)力以8字形在空中飛行時,最多可將纜線拉出750米,拉出纜線時帶動纜線軸旋轉(zhuǎn)發(fā)電;當(dāng)小飛機(jī)位于8字形向下坡段,纜線會自動回收,這個過程由精密的自動飛行系統(tǒng)控制其航線與發(fā)電,其第三代原型機(jī)AP3可達(dá)250千瓦發(fā)電容量,之后的商用機(jī)則預(yù)計可達(dá)2百萬瓦。
安斐斯電力成立于2008年,如今有50名員工、40名工程師,于2012年完成第一次自動飛行,2017年有了重大進(jìn)展,4月與德國龍頭電力公司意昂集團(tuán)(EON)簽訂合約,將共同于愛爾蘭測試最新2款發(fā)電小飛機(jī),并與意昂測試離岸使用,由于風(fēng)箏塔建設(shè)遠(yuǎn)比一般離岸風(fēng)塔快速、彈性,將做為離岸風(fēng)場建設(shè)過程中的供電來源。在意昂集團(tuán)的背書下,安斐斯電力可說是較有明顯進(jìn)展的空中風(fēng)力發(fā)電企業(yè)。2017年7月安斐斯電力選定山貓軟件(Lynx Software Technologies)的LynxOS-178 2.2.4即時作業(yè)系統(tǒng),安裝于Abaco的單機(jī)板電腦系統(tǒng)SBC314 3U VPX,用來作為風(fēng)箏自動駕駛系統(tǒng)。
德國新創(chuàng)公司能箏(EnerKite)所研發(fā)的30千瓦發(fā)電容量風(fēng)箏,風(fēng)箏形狀類似滑翔翼,有一條長桿手臂與地面主機(jī)連接,長桿頂端伸出操控纜線連接風(fēng)箏,發(fā)電方式也是采纜線軸發(fā)電,風(fēng)箏借由風(fēng)力以8字形往高空越飛越高,在此同時拉出更多纜線,拉動纜線軸,借由纜線軸的轉(zhuǎn)動發(fā)電。當(dāng)風(fēng)箏飛到纜線最大限度時,以少量電力將風(fēng)箏快速拉回,之后重復(fù)這樣的循環(huán)。能箏系統(tǒng)可安裝于卡車,或是安裝在一個貨柜大小主機(jī),讓風(fēng)能為分布式能源使用。能箏將參加2017胡蘇姆風(fēng)能產(chǎn)業(yè)大展,因此可說應(yīng)該還在運(yùn)作,但除此之外沒有太多訊息。
意大利新創(chuàng)公司箏發(fā)(KiteGen)也采用纜線軸發(fā)電方式,其風(fēng)箏設(shè)計類似特技降落傘,當(dāng)風(fēng)力將風(fēng)箏吹高,就拉動纜線軸發(fā)電,之后以少部分電力回收。箏發(fā)曾于2006年測試原型機(jī),并打算推出3百萬瓦的陸基空中風(fēng)力發(fā)電,箏發(fā)現(xiàn)仍在積極運(yùn)作,供應(yīng)商航空材料廠AM Composites于2017年3月時于意大利圣吉廖啟用新廠房設(shè)施,表示該廠就是專為制造箏發(fā)的風(fēng)箏材料設(shè)立。
意大利新創(chuàng)公司箏能(Kitenergy)與箏發(fā)技術(shù)系出同源,也使用纜線軸發(fā)電,箏能采用有如特技風(fēng)箏的雙纜線控制,飛行高度600~1,000米,發(fā)電容量60千瓦。箏能曾得到數(shù)項獎項,并有《富比士》報導(dǎo),但后續(xù)商用化進(jìn)展遲緩,逐漸淡出媒體焦點(diǎn)。
采用類似技術(shù)的還有德國天帆(SkySails),天帆與意大利對手采取不同發(fā)展路線,不在陸地上發(fā)展,而是尋求海事利基市場,用來為海上船舶提供電力,減少燃料消耗。2017年6月時天帆將其風(fēng)箏安裝于一艘帆船上,以空中風(fēng)力發(fā)電提供馬達(dá)電力。除了本身發(fā)電,天帆也會拖著帆船前進(jìn),使螺旋槳能回收電力,就這樣順利渡過大西洋。天帆的成功測試,使其發(fā)展海事利基市場的努力有實現(xiàn)的機(jī)會。
發(fā)展空中風(fēng)力發(fā)電的新創(chuàng)事業(yè)或團(tuán)隊不只上述6家,而是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過50家,除新創(chuàng)企業(yè)外還有各學(xué)研機(jī)構(gòu)的研發(fā)團(tuán)隊。然而發(fā)展至今,較可能成功的,僅有富爸爸Alphabet旗下的馬卡尼、與意昂簽約的安斐斯電力、供應(yīng)商正在擴(kuò)廠的箏發(fā)、發(fā)展海事利基的天帆。塔式風(fēng)力發(fā)電的成本降價太快速,讓空中風(fēng)力發(fā)電面臨極大考驗,暫時只能在塔式風(fēng)力發(fā)電不及之處,例如需要不斷移動的臨時供電需求,包括偏遠(yuǎn)臨時性作業(yè)、船舶等,發(fā)展特殊利基,靜待時機(jī)來臨。