隨著新能源項(xiàng)目的大規(guī)模開(kāi)發(fā)，土地資源日漸成為制約新能源進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。近年來(lái)，各個(gè)新能源利用大國(guó)都對(duì)分布式新能源的開(kāi)發(fā)、利用和市場(chǎng)機(jī)制構(gòu)建顯示出極大的重視。在中國(guó)，分布式屋頂太陽(yáng)能市場(chǎng)的成長(zhǎng)也成為推動(dòng)新能源進(jìn)一步增長(zhǎng)的重要力量。近期，美國(guó)一家新創(chuàng)能源公司的創(chuàng)新成果鎖定了廣闊的屋頂分布式市場(chǎng)，并已憑一款創(chuàng)新產(chǎn)品獲得A輪融資。

Aeromine Technologies（以下簡(jiǎn)稱“Aeromine”）是一家成立于2021年的風(fēng)電新創(chuàng)公司，其核心技術(shù)和產(chǎn)品是一款適用于工商業(yè)建筑屋頂?shù)臒o(wú)葉片分布式風(fēng)力發(fā)電裝置。該技術(shù)由公司創(chuàng)始人之一Carsten H. Westergaard在2015年發(fā)明，并獲得了專利；相關(guān)的實(shí)驗(yàn)成果通過(guò)了桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和得克薩斯理工大學(xué)的聯(lián)合研究和實(shí)地測(cè)試。

Aeromine的這款風(fēng)力發(fā)電裝置一般被安裝在工商業(yè)樓宇屋頂邊緣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，可見(jiàn)部分主要為中心捕風(fēng)柱、氣動(dòng)翼板和底部的發(fā)電渦輪機(jī)，運(yùn)作原理是利用空氣動(dòng)力學(xué)捕捉和利用建筑高處氣流發(fā)電。據(jù)Aeromine的公開(kāi)資料，這款裝置一般安裝在大型建筑屋頂迎風(fēng)方向，可以捕捉到速度低至5英里/小時(shí)的氣流，每個(gè)單元額定功率為5千瓦（交流電），單個(gè)單元提供的能量大約相當(dāng)于16塊太陽(yáng)能電池板。此外，Aeromine聲稱，這款裝置每臺(tái)大約3米高，靜音，不產(chǎn)生明顯振動(dòng)，可以24小時(shí)全天候運(yùn)行，幾乎不需要維護(hù)。如果以10臺(tái)裝置為一個(gè)單元，在一個(gè)4.88米高、平均風(fēng)速為4.5米/秒的屋頂上，每年將能產(chǎn)出2萬(wàn)千瓦時(shí)電量；如果屋頂高度達(dá)到15.2米、平均風(fēng)速達(dá)到8米/秒，同樣容量的系統(tǒng)年發(fā)電量將能達(dá)到15萬(wàn)千瓦時(shí)。

更重要的是，在Aeromine的構(gòu)想中，這款風(fēng)電裝置占地面積大概僅需相同容量太陽(yáng)能板的10%，可以與屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)無(wú)縫集成，再配合一定量的儲(chǔ)能，在屋頂形成小型微網(wǎng)系統(tǒng)。Aeromine的CEO David Asarnow對(duì)這一商業(yè)模式充滿信心，他認(rèn)為，“這（個(gè)系統(tǒng)）會(huì)成為游戲規(guī)則改變者，它將為快速增長(zhǎng)的屋頂發(fā)電市場(chǎng)增加新的價(jià)值，幫助企業(yè)通過(guò)未開(kāi)發(fā)的分布式可再生能源實(shí)現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)”。

資本市場(chǎng)對(duì)這個(gè)構(gòu)想給出了初步的認(rèn)可。在推出樣機(jī)兩年后的2024年5月，Aeromine對(duì)外宣布公司獲得了900萬(wàn)美元的A輪融資。能源研究、投資和戰(zhàn)略機(jī)構(gòu)Veriten是Aeromine A輪融資的領(lǐng)投方，參與融資的還有全球資深工程設(shè)計(jì)顧問(wèn)公司Thornton Tomasetti。這些投資方似乎都瞄準(zhǔn)了Aeromine提出的屋頂分布式市場(chǎng)未來(lái)，Veriten的創(chuàng)始人和CEO Maynard Holt表示，他們相信分布式能源創(chuàng)新能在幫助企業(yè)滿足可靠、經(jīng)濟(jì)的能源需求過(guò)程中扮演至關(guān)重要的角色。Aeromine將利用這輪融資擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模并投入全球市場(chǎng)開(kāi)發(fā)來(lái)擴(kuò)大其影響力，據(jù)悉，巴斯夫在密歇根州懷恩多特的一家工廠屋頂安裝了一套Aeromine裝置，目前已平穩(wěn)運(yùn)行了近兩年。

屋頂分布式市場(chǎng)無(wú)疑是一塊誘人的大蛋糕。近年來(lái)，屋頂分布式市場(chǎng)幾乎被光伏占領(lǐng)，但由于光伏出力峰值特性，光伏裝機(jī)規(guī)模較大的區(qū)域容易出現(xiàn)“鴨子曲線”等問(wèn)題，尤其是在美國(guó)加州、夏威夷等光伏密集區(qū)域。據(jù)美國(guó)能源信息署（EIA）的數(shù)據(jù)，2015—2023年，加州地區(qū)光伏棄電量增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)顯著，2023年月棄光電量一度達(dá)到68萬(wàn)兆瓦時(shí)的峰值。因此，美國(guó)分布式光伏用戶加裝儲(chǔ)能系統(tǒng)幾乎成為必選項(xiàng)。在中國(guó)，分布式光伏的大規(guī)模增長(zhǎng)也帶來(lái)類(lèi)似問(wèn)題，并且隨著分時(shí)電價(jià)政策的推進(jìn)，許多分布式光伏用戶“余電上網(wǎng)”部分的收益由于光伏出力特性與峰谷電價(jià)的矛盾而受到影響。在峰谷電價(jià)機(jī)制下，多個(gè)省份午間光伏大發(fā)時(shí)段被劃為低谷或平段，分布式用戶上網(wǎng)電量收益大打折扣。盡管有些地區(qū)對(duì)峰谷時(shí)段劃分進(jìn)行了多次調(diào)整，但光伏出力特性與供需實(shí)際的矛盾難以解決，始終影響著分布式光伏的收益和商業(yè)可持續(xù)性。

基于屋頂分布式風(fēng)電設(shè)想而研發(fā)的Aeromine風(fēng)電裝置似乎切中了當(dāng)前分布式光伏出力特性的痛點(diǎn)。根據(jù)Aeromine公布的出力曲線，Aeromine系統(tǒng)的日出力曲線從午后開(kāi)始爬升至峰值，傍晚到夜間持續(xù)大發(fā)，從中午到晚間，其與光伏的出力曲線形成一定程度的錯(cuò)峰互補(bǔ)。從季節(jié)維度看，Aeromine系統(tǒng)的出力四季都相對(duì)平穩(wěn)，沒(méi)有特別大發(fā)或特別低谷的季度。這些特性都讓其看起來(lái)更契合實(shí)際負(fù)荷曲線，如果發(fā)電效率能達(dá)到該公司宣傳和試驗(yàn)的數(shù)據(jù)水平，并且成本有一定經(jīng)濟(jì)性，預(yù)計(jì)能在當(dāng)前的分布式市場(chǎng)上獲得較好的反響。

圖：Aeromine系統(tǒng)出力曲線示意圖

來(lái)源：Aeromine Technologies官方網(wǎng)站

Aeromine聲稱，該裝置成本不會(huì)比等量的太陽(yáng)能板高，公司在2023年收到過(guò)上萬(wàn)份詢價(jià)，但具體造價(jià)和售價(jià)并未披露。有觀察人士卻認(rèn)為，無(wú)葉片風(fēng)力發(fā)電機(jī)并不是非常創(chuàng)新的科技，這一技術(shù)和模式一直以來(lái)沒(méi)有獲得比較成功的商業(yè)化，主要原因在于其發(fā)電效率難以與當(dāng)前主流的三葉片風(fēng)機(jī)相比。

有研究者認(rèn)為，當(dāng)前市場(chǎng)上大部分無(wú)葉片風(fēng)機(jī)技術(shù)最早可以追溯到18世紀(jì)，雖然經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間迭代，形成不同的技術(shù)路線，但本質(zhì)上還是利用垂直軸捕風(fēng)柱的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和空氣動(dòng)力學(xué)來(lái)捕捉風(fēng)能發(fā)電。該領(lǐng)域不乏設(shè)計(jì)上吸引眼球的新創(chuàng)公司，包括西班牙的Vortex Bladeless、英國(guó)的Alpha 311、挪威公司Ventum Dynamics等，都是專注于研發(fā)和生產(chǎn)無(wú)葉片風(fēng)力發(fā)電機(jī)的公司，這些公司也都一度獲得市場(chǎng)關(guān)注和一些不錯(cuò)的項(xiàng)目，但大部分難以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化和批量生產(chǎn)。有研究人士表示，當(dāng)前市面上一部分無(wú)葉片風(fēng)力發(fā)電機(jī)實(shí)際發(fā)電量并不高，在建筑物屋頂安裝這類(lèi)裝置只能說(shuō)是捕捉到整體風(fēng)電需求的一點(diǎn)邊緣效應(yīng)。還有技術(shù)人員認(rèn)為，大部分人口密集的城市或區(qū)域的屋頂風(fēng)況沒(méi)有想象中好，比如，在美國(guó)大部分地區(qū)，離地10米左右的平均風(fēng)速在3—5米/秒的水平，歐洲情況會(huì)好一點(diǎn)，但整體來(lái)說(shuō)，屋頂風(fēng)能資源因區(qū)域地理特性、建筑分布情況不同而呈現(xiàn)很大的差異，同一裝置安裝在相鄰建筑上，其發(fā)電量可能也會(huì)有較大的差異。

對(duì)此，David Asarnow表示，Aeromine并不是要為能源問(wèn)題提供終極解決方案，而是致力于為業(yè)主提供建筑能源獨(dú)立的更多可能，“Aeromine可能無(wú)法為整個(gè)城市供電，但它能為工業(yè)和零售場(chǎng)所提供動(dòng)力，幫助這些建筑脫碳”。當(dāng)前，這家新創(chuàng)公司的主要市場(chǎng)還是瞄準(zhǔn)工廠、大型商場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)等建筑的大型屋頂，并結(jié)合本地GIS（地理信息系統(tǒng)）數(shù)據(jù)、建筑性能方面的數(shù)據(jù)和專有工具來(lái)分析區(qū)域風(fēng)力資源。