专利号;201410083676.1

　　专利权人;刘海龙

　　清洁能源创新技术根治雾霾

　　一、 雾霾成因及对策

　　我国雾霾形成的根本原因是以煤为主的能源结构持续强化、能源消耗过大，化石能源占中国整体能源结构92.7%。而雾霾的治本之策，就是要使用清洁能源、开发可再生能源，从源头上减少污染物排放。可再生能源包括生物质能源、太阳能、风力、水力等，但这几种能源最大的缺点是不能取代石油、煤炭等化石能源，不能做为主要能源以满足能源的大量使用需要。

　　全国未来10年治霾环保资金投入10万亿元，北京则承诺到2017年大气污染得到改善，其中治理PM2.5投入将高达7600亿元。但治霾资金应该花在哪、投入到哪个项目或领域呢?

　　治理雾霾、减少碳排放靠的就是技术创新，现在本人发明一项利用风力能源的新专利技术(已申请国家专利，已公开并在审查中)——双向对转圆轨承载Y字形复叶片流体集能多机组发电风车，能够大规模高效率地利用风力能源，以较低成本建成几百万千瓦以上的超巨型风电站，可以完全取代火电的地位，成为最廉价且取之不尽清洁能源。

　　二、 风电新技术优势

　　现在全球最大的风力发电机不会超过10兆瓦，全是单塔式风车，单机发电量小、难以规模开发，主要存在以下技术难题：     1. 按比例扩大风轮直径可以产生更多电力，也带来风轮和发电机自重将大幅增加、轴承载荷加大导致疲劳降低使用寿命，所以已有的最大风力发电机叶片直径不会超过200米;

　　2. 提高风车叶片的实度比，使同等扫风面积获得更大捕风面积，可以产生更多电力;而传统风车叶片的实度比在5%-20%之间，浪费风力资源;

　　3. 提高额定风速，增加最有效——满负荷发电时间，而传统风车截止风速一般都是25m/s;而风能大小与风速的3次方成正比，这就是说，我们仅仅利用了较低风速的能量，而不得不放弃高风时的可观的风能;

　　本发明双向对转圆轨承载Y字形复叶片多机组集能发电风车则可克服所述技术难题，创新设计圆轨承载Y字形复叶片装置，液压集能或气压集能多机组发电系统，能够大规模高效率地利用风力能源，并具有以下优点：

　　1.“圆轨承载Y字形复叶片”使风车扫风直径达到3000米以上;

　　2.“双向对转Y字形复叶片”设计使风车叶片实度比达到100%;

　　3.“单叶片自转对风结合复叶片公转”设计，达到工作风速时调节叶面保持最佳受风角度，风速过大时，逐层调节高层单叶片以最小面积抗风而仅让低层单叶片作业，风车的叶片最大切线速度不超过风速，尖速比最大为1，所以它可以在强风中工作;

　　4.液压集能或气压集能多机组发电系统布置在地面，因而安装保养方便、建设成本低、装机容量大，发电机组装机容量可以达到几百万千瓦以上。

　　发电方式 单位千瓦造价 对比

　　可再生能源 风电(新技术) 3000-5000元 能大规模开发

　　可再生能源 风电(现有技术) 7000-10000元 不能规模开发

　　可再生能源 水电 7000-10000元 可开发资源有限

　　可再生能源 光伏发电 20000-30000元 造价高

　　不可再生 核电 7000-12000元 不安全，污染环境

　　不可再生 火电 5400-7000元 污染环境

　　核聚变发电 终极能源，短期难以实现

　　本风力发电技术明显优于现在风力发电技术，单机叶片面积提高五千倍、发电能力提高上千倍，单位千瓦造价只是现有风电机造价1/3，可使风电成本低于火电，成为最廉价且取之不尽清洁能源，具有绝对的竞争力。风电技术即将进入新时代，建1000座这种风力发电机其装机容量为20亿千瓦，将超过全国现有11亿千瓦总发电装机容量;若建5000座，即使发电效率发挥10%，也可解决全国用电需求。

　　三、 投资规模及市场前景

　　这种风力发电机单座装机容量200万千瓦，估计造价100亿元，需要获得政府资金支持后进行试验性投资。如果能够实施成功，大规模推广则单位造价会大幅降低，并由社会投入资金进行投资。投资规模国内市场20万亿元以上、国际市场100万亿以上。当使风电成本低于火电、并大规模开发后，风电可完全取代石油、煤炭、天然气、核能等，带来能源革命。

　　风电能源技术的创新及应用，将产生以下良好效果：

　　1.可以终结化石能源的消耗，确保我国在10年内把碳排放总量减少50%-100%，从而在根本上治理雾霾。

　　2.风电投资，可以利用我国钢铁、水泥产业的过剩产能，增加就业机会。

　　3.风电建设主要在我国西北地区、东南沿海地区等风力密集区，不占用耕地;使用风电能源可使钢铁等高耗能产业升级为绿色无污染产业，从而使进我国经济可持续发展。

　　2020年我国单位GDP减排40-45%目标的实现靠的就是创新，未来世界竞争就是知识产权竞争。本技术已申请国家专利，已公开并在审查中，想通过申请国家科技部、能源局、发改委立项，获得政府资金支持，再找投资单位合作经营。