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古稀老人的風力發電夢

放大字體  縮小字體 發布日期:2016-07-01   來源:太行日報  瀏覽次數:362
核心提示:拿到國家專利已經5年了,可這項實驗成果至今沒有應用到實踐中,你說,李書堂能不發愁嗎?
  拿到國家專利已經5年了,可這項實驗成果至今沒有應用到實踐中,你說,李書堂能不發愁嗎?
  2011年10月12日,李書堂拿到了高空軌道帆板風力發電機的國家專利,這是他從十幾歲上就開始琢磨的事,其間經歷了不少挫折,如今愿望得以實現,李書堂自然喜出望外??蓻]過多久,李書堂坐不住了,因為專利空攥在手里,發揮不出應有的效力。
  李書堂深切地體會到:理想很豐滿,現實很骨感。
  李書堂和王明禮在風力發電小樣機前。
  夢想從未走開
  今年70歲的李書堂是陵川一中的退休教師。
  十幾歲時,他就有個夢想:如何把風能利用起來?當時,他便天真地問了老師這個問題。老師說:“要利用風能,國內的軸承恐怕不行,要用德國的軸承。”李書堂似懂非懂,他的夢想還停留在一個幻想階段。
  高中時,李書堂接觸了流體力學,明白了空氣產生的動力和飛機的機翼一樣,初步懂了點風力發電原理。高中畢業后,李書堂回村務農,但他“利用風能”的愿望仍藏在心里。
  1977年恢復高考后,李書堂考上了師專。再次拿起書本之后,李書堂覺得,有了這個平臺,自己離當初的夢想又近了一步。
  雖然李書堂沒有學習物理專業,但這不影響李書堂對風力發電的研究。這時,國內風力發電已有發展的苗頭,但還沒有被人們所認識,因為風向千變萬化,普通風力發電機受風力大小影響,有波動和間歇。風小時產生不了動力,風大時轉速過快會折斷槳葉,國家電網需要的是可持續、動力均衡的發電設備。
  如何解決這一難題,成為李書堂多年來苦心研究的課題。
  一次偶然的發現
  時間過得飛快。雖然李書堂在不停地實驗,但終沒成功,直到2000年,54歲的李書堂偶然觀察到一個正在施工中的塔吊,塔吊上的小紅旗迎風招展,平行放置的塔吊在有風的情況下也能產生風能。塔吊給了李書堂靈感。
  李書堂調整思路,重新開始實驗。2009年,終于試驗成功,發明了一臺風力發電機。
  李書堂給這臺風力發電機起名為:開合式風電機。它的工作原理是:垂直軸,高塔以正環形軌道頂端水平捆綁,風輪仰臥在沿環形軌道水平旋轉的跑車上,軸心、環心、輪心重合。風輪直徑兩端異側安裝只可在一側水平旋轉的開合帆板,吸納風能推動風輪旋轉,風輪下旋轉力臂安裝與輪心重合的大徑齒輪,大徑齒輪帶動若干根垂直傳動桿,把風輪在高空吸納的能量傳遞到地面上安裝的發電機上,帶動發電機發電。
  2009年8月7日,李書堂向國家專利總局申請“高空軌道帆板風力發電機”專利。2011年10月12日,該專利獲得國家專利總局批準。
  目前,國內通用的三葉型風電機,部件龐大,不可拆卸,需要專用車輛運輸,配套道路保障通行,專用設備起吊,費用昂貴。而李書堂發明的發電機,所有部件都可拆卸,不需要專用車輛運輸,不需專用設備起吊,只需普通車輛和普通道路,可降低80%的吊裝成本,運輸車輛也僅為三葉型風電機的六分之一。另外,這臺發電機的輸出功率與風速立方成正比,風速增大1倍,輸出功率增大8倍。小風小功率,大風大功率,既可得風獲利,又能消去間歇弊端,化兇險為神奇,消除了普通風力發電設備存在的動力不均衡的問題。
  一個困擾5年的心病
  李書堂拿到國家專利證書已經5年,可仍然沒有投入應用。理想和現實之間的鴻溝是李書堂沒有想到的。
  2014年,李書堂打聽到,陵川縣崇文鎮營里村搞農機修理的王明禮是個能工巧匠,而且對風力發電很感興趣,他立即找到王明禮,說了自己遇到的現實難題。雖然兩人相差20多歲,但他們志同道合,很快走在了一起。2015年,王明禮成立了晉城市盤龍風電機研發有限公司,準備將李書堂的專利發明用于實踐。
  雖然國家十分注重環保,而且風力發電前景非常好,但“前途是光明的,道路是曲折的”,李書堂對此深有體會。
  2015年8月,李書堂和王明禮合作,投資3萬余元研制出一款小樣機,垂直軸,風輪直徑6m,帆板面積3平方米,在3m/s風速中輸出功率500W、24V。按物理學定律推算,該技術設備利用率和資源利用率均為現有技術的4倍,年發電時間逾7000小時,單輪輸出功率超100MW,領先國際高端水平,打破了風力發電發展的瓶頸,是風力發電革命性突破。
  眼下,公司正在籌備試制中型樣機,軌道直徑3m,風輪直徑30m,塔高30m,發電機50-1000KW若干臺,軌道和支撐風輪的滑輪已經制成,然而因為項目工程浩大,不是一個小微企業能獨自完成的。
  王明禮說:“中型樣機試制,大約需要600萬元?,F在公司自籌了部分資金,已經沒有能力再投入,試制難以為繼,這最后一公里舉步維艱,希望得到科技創新幫扶資金。但我們打聽過了,申請幫扶資金也很難,因為幫扶資金所扶持項目有特定的條件,不僅項目本身有很強的示范帶頭作用,成長潛力大,技術含量高;其次項目建設用地必須取得土地部門‘國用’字樣的土地使用證。我們雖然具備了一些條件,卻在重要的條件上卡了殼。所以,這個項目有可能再次擱淺。”
  其實,王明禮家開的農機修理廠前面有一塊空地,符合“國用”標準,但在營里村審批時卻遇到了重重困難。王明禮又跑到附近村鎮找空地,雖然審批沒有阻力,卻不符合“國用”標準。王明禮說:公司招牌已經做好一年了,但遲遲掛不起來。中型樣機部分零件堆放在空地上,雨季過后,明亮的鋼材上銹跡斑斑。
  李書堂希望在有生之年,看到自己的實驗成果造福人類。王明禮希望有關部門對該發明及小樣機進行權威評估,盡快使專利成果轉化成重點扶持項目,形成“中國基因”的風電機產業集群。
 
 

 

 
 
 
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