天然氣是目前全球廣泛采用的一種清潔能源，為滿足長距離輸送天然氣的需要，輸氣管道壓力一般都達(dá)到10兆帕左右，而當(dāng)?shù)竭_(dá)各城市門站時需要進(jìn)行降壓才能進(jìn)入城市管網(wǎng)，在這一過程中大量的壓力能被浪費掉。
如今，一項利用天然氣管道壓力能發(fā)電的技術(shù)已“走出”實驗室，中關(guān)村(000931,股吧)企業(yè)北京星旋世紀(jì)科技有限公司（以下簡稱“星旋科技”）的核心專利產(chǎn)品“星旋式氣動馬達(dá)”，能將這些壓力能量收集起來用于發(fā)電。星旋科技創(chuàng)始人姚鎮(zhèn)表示，“如果將西氣東輸一線、二線管道的壓力能都利用起來發(fā)電，年發(fā)電量即可達(dá)50億度以上，相當(dāng)于1.2個小浪底水電站”?！ ?br /> 星旋式氣動馬達(dá)是一項全球首創(chuàng)的全新結(jié)構(gòu)馬達(dá)，與傳統(tǒng)馬達(dá)相比，具有低轉(zhuǎn)速、高扭矩、低能耗、低成本、壽命長、易維護(hù)、體積小、重量輕等多項技術(shù)優(yōu)勢。
星旋式氣動馬達(dá)應(yīng)用范圍廣，具備從低壓到高壓、從氣體到液體、從小功率到大功率的廣泛適應(yīng)能力。適用壓力從0.1MPa微壓到10MPa高壓的各個領(lǐng)域；工質(zhì)既可以是各種氣體、水蒸汽，也可以是水、油等含雜質(zhì)的混合流體；輸出功率主要是100W-1000KW，也可達(dá)到1000KW以上。
新技術(shù)的價值藍(lán)海
被忽視的壓力能
年發(fā)電量可達(dá)1.2個小浪底
天然氣是目前全球廣泛采用的一種清潔能源，為滿足長距離輸送天然氣的需要，國內(nèi)西氣東輸一線、二線管道壓力達(dá)10兆帕和12兆帕，在運輸管道和用戶之間往往需要多級降壓過程，通過各門站進(jìn)行降壓正是大量壓力能損失的過程，天然氣產(chǎn)業(yè)自身也一直在尋求回收壓力能的解決方案。
據(jù)了解，各地天然氣企業(yè)也曾做過一些嘗試，目前主要用的是傳統(tǒng)的透平膨脹機作為能量轉(zhuǎn)化裝置。但透平膨脹機主要有兩個問題一直難以克服，一個是高達(dá)上萬轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)速，當(dāng)連接只有1500轉(zhuǎn)的發(fā)電機時，必須通過一個高降速比的降速機，這種降速機目前國內(nèi)只有很少的廠家可以生產(chǎn)，而進(jìn)口的降速機成本太高難以接受；此外就是高達(dá)上萬轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)速帶來了另一個棘手的問題：必須配備一個復(fù)雜的油潤滑以及冷卻系統(tǒng)，而這個系統(tǒng)體積龐大、成本很高，同時伴隨專人維護(hù)、運行費用高、占地規(guī)模大等一系列問題。這阻礙了壓力能利用技術(shù)快速大規(guī)模的進(jìn)行推廣。
姚鎮(zhèn)表示，星旋式氣動馬達(dá)則完全可以解決以上問題，星旋式氣動馬達(dá)最大的特點之一就是低轉(zhuǎn)速、高扭矩，通常為數(shù)百轉(zhuǎn)到2000轉(zhuǎn)，甚至可以做到以1500轉(zhuǎn)和發(fā)電機同步運轉(zhuǎn)，而無需降速或增速；由于是低轉(zhuǎn)速，而且星旋式氣動馬達(dá)獨特的全滾動軸承轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)具備極低的摩擦系數(shù)，完全無需潤滑和冷卻系統(tǒng)，而這將大大降低成本及占地空間，也免去專人維護(hù)之麻煩，從而使大量復(fù)制應(yīng)用成為現(xiàn)實。
此外，天然氣從地下被采集出來時就蘊藏著巨大的壓力能，而在采氣田以及傳輸?shù)倪^程中，一方面巨大的壓力能被白白地浪費掉，另一方面氣田自身的用電需求要么是耗巨資拉電，要么使用太陽能及風(fēng)能發(fā)電，而太陽能與風(fēng)能存在一個不穩(wěn)定因素，這給氣田的用電帶來很大的不便。
“如果使用星旋式氣動馬達(dá)利用天然氣自身的壓力進(jìn)行發(fā)電來解決用電問題，由于天然氣的壓力能是穩(wěn)定的，則可以提供穩(wěn)定而又相當(dāng)于免費的電力，一舉多得。”姚鎮(zhèn)告訴北京商報記者，“在城市天然氣領(lǐng)域，與氣田類似也存在同樣的問題，天然氣在輸送過程的調(diào)壓環(huán)節(jié)中存在壓力能浪費及調(diào)壓門站需要用電的問題，用星旋式壓力能回收系統(tǒng)則可以順利解決。”
據(jù)姚鎮(zhèn)介紹，以日處理50萬立方米的天然氣門站為例，壓力從4.0兆帕降至0.4兆帕，壓力能損失每小時3561度電。如果將西氣東輸一線、二線管道的壓力能都利用起來發(fā)電，年發(fā)電量可達(dá)50億度以上，相當(dāng)于1.2個小浪底水電站。
創(chuàng)業(yè)路
打虎親兄弟，上陣父子兵
星旋公司是姚鎮(zhèn)的第三次創(chuàng)業(yè)，他第一次創(chuàng)業(yè)是在大學(xué)畢業(yè)后第二年投資建廠制造節(jié)能燈，比雷氏照明還早了兩年；第二次創(chuàng)業(yè)是投身于互聯(lián)網(wǎng)，創(chuàng)辦了一家職業(yè)社交網(wǎng)站，類似于美國的linkedin。
“記得2010年6月我父親在國外打電話給我提出邀請時，我正在北京創(chuàng)辦一家互聯(lián)網(wǎng)公司,當(dāng)時已經(jīng)投入幾百萬元，歷時四年多時間，在業(yè)內(nèi)也小有名氣。”姚鎮(zhèn)說，“我很了解父親的那種追求完美甚至到了苛刻的性格，這讓我其實并不樂意和他一起共事，加上也舍不得放棄自己一手創(chuàng)辦的企業(yè)，當(dāng)時我就建議讓我的一個高中同學(xué)去幫他，而且還真的讓我那同學(xué)專程飛到上海，父親也從國外飛到上海，面試了整整3天，結(jié)果父親不滿意那位同學(xué)，非要我去幫他。仔細(xì)想想中國并不缺我辦的這家互聯(lián)網(wǎng)公司，但父親的這個星旋技術(shù)為全球首創(chuàng)，而且說大一點是一種可以造福地球的節(jié)能技術(shù)，我最后就決定放棄自己創(chuàng)辦的那家互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)來創(chuàng)辦星旋科技。”
一個偶然的機會，姚鎮(zhèn)有了一次與國泰創(chuàng)投的交流機會。“當(dāng)初我們連創(chuàng)業(yè)PPT都沒來得及做，拿著一份原始資料與對方交流。”說到這里，姚鎮(zhèn)笑了起來，“當(dāng)時很有意思，僅僅交流了兩個小時，對方當(dāng)場就拍板投資，這才有了一個月后成立的星旋科技。”
2011年，在一個商住兩用樓的三室一廳里，星旋科技正式成立了。成立時，公司只有兩個人，一個人是董事長姚鎮(zhèn)，另一個則是技術(shù)總監(jiān)姚老先生。姚鎮(zhèn)笑稱這叫“打虎親兄弟，上陣父子兵”。
當(dāng)時，由于沒有任何加工設(shè)備，星旋科技的所有零件都是外協(xié)加工。由于不熟悉北京的加工環(huán)境，同時加工單位覺得星旋科技的訂單太少也沒有認(rèn)真對待，結(jié)果大部分零件交貨時都是不合格的，不合格的結(jié)果就是父子倆始終裝配不出一臺可以正常運轉(zhuǎn)的樣機。于是，父子倆硬是用手工打磨的方式把一個一個有缺陷的零件修補好，前后歷經(jīng)5個月時間，終于裝配出第一臺可以順利運轉(zhuǎn)的星旋式流體馬達(dá)。
作為以專利立身的高科技公司，為了確保專利保護(hù)更完善，姚鎮(zhèn)專門花了兩個月的時間拜訪了中國最好的前15名專利代理公司。最終聘請的代理公司費用是普通代理公司費用的一倍，但是在姚鎮(zhèn)看來是非常值得的，“其他的費用我們很節(jié)省，但這個必須舍得投資，至今已經(jīng)花了上百萬元的專利費了，不過現(xiàn)在中國乃至全世界都在強調(diào)創(chuàng)新，強調(diào)自主知識產(chǎn)權(quán)，這條路應(yīng)該是走對了。須知同樣一個專利獲得授權(quán)，代理人的撰寫是否嚴(yán)謹(jǐn)、專業(yè)，對專利的保護(hù)范圍會有較大的差距”。
截至目前，星旋科技一共申請了20多個發(fā)明專利，其中已經(jīng)有超過一半獲得國家專利局的正式授權(quán)；國際PCT專利檢索已完成，全球數(shù)萬個相關(guān)專利中沒有一項類似專利；在2012年已開始申請歐、美、日等地區(qū)的國際專利，初步完成全球?qū)＠麘?zhàn)略布局。
如今，一項利用天然氣管道壓力能發(fā)電的技術(shù)已“走出”實驗室，中關(guān)村(000931,股吧)企業(yè)北京星旋世紀(jì)科技有限公司（以下簡稱“星旋科技”）的核心專利產(chǎn)品“星旋式氣動馬達(dá)”，能將這些壓力能量收集起來用于發(fā)電。星旋科技創(chuàng)始人姚鎮(zhèn)表示，“如果將西氣東輸一線、二線管道的壓力能都利用起來發(fā)電，年發(fā)電量即可達(dá)50億度以上，相當(dāng)于1.2個小浪底水電站”?！ ?br /> 星旋式氣動馬達(dá)是一項全球首創(chuàng)的全新結(jié)構(gòu)馬達(dá)，與傳統(tǒng)馬達(dá)相比，具有低轉(zhuǎn)速、高扭矩、低能耗、低成本、壽命長、易維護(hù)、體積小、重量輕等多項技術(shù)優(yōu)勢。
星旋式氣動馬達(dá)應(yīng)用范圍廣，具備從低壓到高壓、從氣體到液體、從小功率到大功率的廣泛適應(yīng)能力。適用壓力從0.1MPa微壓到10MPa高壓的各個領(lǐng)域；工質(zhì)既可以是各種氣體、水蒸汽，也可以是水、油等含雜質(zhì)的混合流體；輸出功率主要是100W-1000KW，也可達(dá)到1000KW以上。
新技術(shù)的價值藍(lán)海
被忽視的壓力能
年發(fā)電量可達(dá)1.2個小浪底
天然氣是目前全球廣泛采用的一種清潔能源，為滿足長距離輸送天然氣的需要，國內(nèi)西氣東輸一線、二線管道壓力達(dá)10兆帕和12兆帕，在運輸管道和用戶之間往往需要多級降壓過程，通過各門站進(jìn)行降壓正是大量壓力能損失的過程，天然氣產(chǎn)業(yè)自身也一直在尋求回收壓力能的解決方案。
據(jù)了解，各地天然氣企業(yè)也曾做過一些嘗試，目前主要用的是傳統(tǒng)的透平膨脹機作為能量轉(zhuǎn)化裝置。但透平膨脹機主要有兩個問題一直難以克服，一個是高達(dá)上萬轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)速，當(dāng)連接只有1500轉(zhuǎn)的發(fā)電機時，必須通過一個高降速比的降速機，這種降速機目前國內(nèi)只有很少的廠家可以生產(chǎn)，而進(jìn)口的降速機成本太高難以接受；此外就是高達(dá)上萬轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)速帶來了另一個棘手的問題：必須配備一個復(fù)雜的油潤滑以及冷卻系統(tǒng)，而這個系統(tǒng)體積龐大、成本很高，同時伴隨專人維護(hù)、運行費用高、占地規(guī)模大等一系列問題。這阻礙了壓力能利用技術(shù)快速大規(guī)模的進(jìn)行推廣。
姚鎮(zhèn)表示，星旋式氣動馬達(dá)則完全可以解決以上問題，星旋式氣動馬達(dá)最大的特點之一就是低轉(zhuǎn)速、高扭矩，通常為數(shù)百轉(zhuǎn)到2000轉(zhuǎn)，甚至可以做到以1500轉(zhuǎn)和發(fā)電機同步運轉(zhuǎn)，而無需降速或增速；由于是低轉(zhuǎn)速，而且星旋式氣動馬達(dá)獨特的全滾動軸承轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)具備極低的摩擦系數(shù)，完全無需潤滑和冷卻系統(tǒng)，而這將大大降低成本及占地空間，也免去專人維護(hù)之麻煩，從而使大量復(fù)制應(yīng)用成為現(xiàn)實。
此外，天然氣從地下被采集出來時就蘊藏著巨大的壓力能，而在采氣田以及傳輸?shù)倪^程中，一方面巨大的壓力能被白白地浪費掉，另一方面氣田自身的用電需求要么是耗巨資拉電，要么使用太陽能及風(fēng)能發(fā)電，而太陽能與風(fēng)能存在一個不穩(wěn)定因素，這給氣田的用電帶來很大的不便。
“如果使用星旋式氣動馬達(dá)利用天然氣自身的壓力進(jìn)行發(fā)電來解決用電問題，由于天然氣的壓力能是穩(wěn)定的，則可以提供穩(wěn)定而又相當(dāng)于免費的電力，一舉多得。”姚鎮(zhèn)告訴北京商報記者，“在城市天然氣領(lǐng)域，與氣田類似也存在同樣的問題，天然氣在輸送過程的調(diào)壓環(huán)節(jié)中存在壓力能浪費及調(diào)壓門站需要用電的問題，用星旋式壓力能回收系統(tǒng)則可以順利解決。”
據(jù)姚鎮(zhèn)介紹，以日處理50萬立方米的天然氣門站為例，壓力從4.0兆帕降至0.4兆帕，壓力能損失每小時3561度電。如果將西氣東輸一線、二線管道的壓力能都利用起來發(fā)電，年發(fā)電量可達(dá)50億度以上，相當(dāng)于1.2個小浪底水電站。
創(chuàng)業(yè)路
打虎親兄弟，上陣父子兵
星旋公司是姚鎮(zhèn)的第三次創(chuàng)業(yè)，他第一次創(chuàng)業(yè)是在大學(xué)畢業(yè)后第二年投資建廠制造節(jié)能燈，比雷氏照明還早了兩年；第二次創(chuàng)業(yè)是投身于互聯(lián)網(wǎng)，創(chuàng)辦了一家職業(yè)社交網(wǎng)站，類似于美國的linkedin。
“記得2010年6月我父親在國外打電話給我提出邀請時，我正在北京創(chuàng)辦一家互聯(lián)網(wǎng)公司,當(dāng)時已經(jīng)投入幾百萬元，歷時四年多時間，在業(yè)內(nèi)也小有名氣。”姚鎮(zhèn)說，“我很了解父親的那種追求完美甚至到了苛刻的性格，這讓我其實并不樂意和他一起共事，加上也舍不得放棄自己一手創(chuàng)辦的企業(yè)，當(dāng)時我就建議讓我的一個高中同學(xué)去幫他，而且還真的讓我那同學(xué)專程飛到上海，父親也從國外飛到上海，面試了整整3天，結(jié)果父親不滿意那位同學(xué)，非要我去幫他。仔細(xì)想想中國并不缺我辦的這家互聯(lián)網(wǎng)公司，但父親的這個星旋技術(shù)為全球首創(chuàng)，而且說大一點是一種可以造福地球的節(jié)能技術(shù)，我最后就決定放棄自己創(chuàng)辦的那家互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)來創(chuàng)辦星旋科技。”
一個偶然的機會，姚鎮(zhèn)有了一次與國泰創(chuàng)投的交流機會。“當(dāng)初我們連創(chuàng)業(yè)PPT都沒來得及做，拿著一份原始資料與對方交流。”說到這里，姚鎮(zhèn)笑了起來，“當(dāng)時很有意思，僅僅交流了兩個小時，對方當(dāng)場就拍板投資，這才有了一個月后成立的星旋科技。”
2011年，在一個商住兩用樓的三室一廳里，星旋科技正式成立了。成立時，公司只有兩個人，一個人是董事長姚鎮(zhèn)，另一個則是技術(shù)總監(jiān)姚老先生。姚鎮(zhèn)笑稱這叫“打虎親兄弟，上陣父子兵”。
當(dāng)時，由于沒有任何加工設(shè)備，星旋科技的所有零件都是外協(xié)加工。由于不熟悉北京的加工環(huán)境，同時加工單位覺得星旋科技的訂單太少也沒有認(rèn)真對待，結(jié)果大部分零件交貨時都是不合格的，不合格的結(jié)果就是父子倆始終裝配不出一臺可以正常運轉(zhuǎn)的樣機。于是，父子倆硬是用手工打磨的方式把一個一個有缺陷的零件修補好，前后歷經(jīng)5個月時間，終于裝配出第一臺可以順利運轉(zhuǎn)的星旋式流體馬達(dá)。
作為以專利立身的高科技公司，為了確保專利保護(hù)更完善，姚鎮(zhèn)專門花了兩個月的時間拜訪了中國最好的前15名專利代理公司。最終聘請的代理公司費用是普通代理公司費用的一倍，但是在姚鎮(zhèn)看來是非常值得的，“其他的費用我們很節(jié)省，但這個必須舍得投資，至今已經(jīng)花了上百萬元的專利費了，不過現(xiàn)在中國乃至全世界都在強調(diào)創(chuàng)新，強調(diào)自主知識產(chǎn)權(quán)，這條路應(yīng)該是走對了。須知同樣一個專利獲得授權(quán)，代理人的撰寫是否嚴(yán)謹(jǐn)、專業(yè)，對專利的保護(hù)范圍會有較大的差距”。
截至目前，星旋科技一共申請了20多個發(fā)明專利，其中已經(jīng)有超過一半獲得國家專利局的正式授權(quán)；國際PCT專利檢索已完成，全球數(shù)萬個相關(guān)專利中沒有一項類似專利；在2012年已開始申請歐、美、日等地區(qū)的國際專利，初步完成全球?qū)＠麘?zhàn)略布局。
