埃姆罗德:实现尼古拉·特斯拉的无线电力传输梦想[表彰2022年能源中心创新冠军之一:Greg Kushnir]万博mantex app

1899年，在他位于长岛的实验室里，著名的发明家尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)用一根长长的金属杆将一个振荡器线圈连接在一个木塔上，顶部是一个铜球。然后，他用特斯拉线圈点亮了三公里外的一个灯泡。特斯拉的最终目标是利用战略性位置的无线发射塔和悬浮气球为人类供电。

虽然实验取得了成功，但由特斯拉线圈供电的无线电网未能起飞。存在物理限制:信号强度随着距离的增加而降低。而且这并不经济:市场不够大，不足以支付与建立这样一个系统相关的成本。到1906年，特斯拉耗尽了资助他的想法的资金，不得不关闭了实验室。

一个多世纪后，情况发生了变化。一家新西兰初创公司正试图将特斯拉的愿景变为现实。埃姆罗德公司开发了电力传输技术，利用电磁能量远距离传输大量电力。

尽管埃姆罗德与特斯拉对无线能源世界有着共同的愿景，但他们的技术却有着根本的不同。埃姆罗德的技术将电能转化为电磁能，在一个紧密和可控的光束中，就像一条虚拟的线。这种波束形成并从发射天线发送到接收天线，在那里它被转换成电能供使用。埃姆罗德使用继电器来扩展该技术的地理覆盖范围。

Emrod成立于2019年，该公司通过众包融资，并对其技术制定了雄心勃勃的计划。该公司正与新西兰电力公司(PowerCo)和新西兰政府的能源创新机构Ara Ake合作开展一个试点项目，以测试其技术在越来越远的距离(从200米开始)分配电力方面的效率。它还在探索建立一个分散的电网，利用它的中继技术和卫星在地球上发送电力。

改进一项老技术

在一个电线密集的世界里，远距离传输电能的想法似乎是新颖而革命性的。但埃姆罗德公司首席执行官格雷格·库什尼尔表示，传输电力的物理原理并不新鲜，他们系统中使用的一些技术已经存在了一个多世纪。他的团队用最新的进展改进了这项技术，以克服早期的缺陷，并使其具有商业可行性。

特斯拉的系统在各个方向上不加选择地传播波，导致长距离的损耗和强度降低。埃姆罗德的技术使用准直或窄光束将微波聚焦在接收站的方向上。他们对继电器的使用也确保了电力可以长距离传输。

该系统的另一项创新是使用了超材料或复合材料，可以在接收站将电磁波转换回电能，而不会出现明显的退化。这些改进的结果是在许多垂直领域具有不同用例的技术。例如，它可以通过将使用可再生能源产生的电力传输到工作场所和为缓慢移动的车辆提供动力，从而使依赖重型机械的行业脱碳。

毫不奇怪，这家初创公司的市场战略包括与各行业的领先企业合作，以证明该技术与该垂直领域的相关性。Kushnir表示，他们将转向一种商业模式，要么以基础设施即服务(IaaS)模式提供电力服务，要么将他们的技术授权给IaaS提供商。

公用事业公司如何使用Emrod的技术?

Kushnir对公用事业行业的宣传是，Emrod的技术使电网中的虚拟线路成为可能，并消除了与基础设施相关的昂贵成本，如选址和建设输电塔。对于一个正在经历彻底转型和脱碳的行业中的公司来说，扩大电网基础设施的成本效益方法可能听起来很诱人。

但埃姆罗德的技术在大容量电力分配能力方面受到限制。目前的数字是的效率埃姆罗德的传动系统占60%，这一比例与现有数据相比并不理想。Emrod的系统在工业、科学和医疗(ISM)使用的保留频带中运行。“高压输电线需要高效率才能在经济上有意义，”Kushnir说，并补充说他们应该能够在明年提高效率水平。

与此同时，这家初创公司正专注于短期内的小众用例。根据Kushnir的说法，这种用例通常涉及在一公里的距离上传输“几百千瓦”的电力。他表示:“(此类项目中的)效率不如资本支出要求重要。”他指的是与此类项目相关的成本。

因此，该公司近期专注于配电项目，而不是输电项目。库什尼尔说:“我们可以加快许多因成本或困难而推迟的电力项目。”将电力输送到山区和难以到达的农村地区就是Emrod的技术有用的例子。在这种情况下，清晰的视线是有效发电的先决条件。

当鸟儿闯入这条小路时会发生什么?库什尼尔说，他们的系统配备了雷达和激光幕，可以探测入侵的物体。库什尼尔解释说，发射天线随后会降低经过该位置的功率，并将其重新定向到其他位置。他说:“这个想法是，光束只能看到清澈的空气。”

新市场

在很短的时间内，能源行业出现了一个新的电力集束市场。许多创业公司尝试实验使用这项技术。但进入这个市场的旅程已经持续了一个世纪。与之相关的技术一直在断断续续地向前发展。

只有在政府提供资金的情况下，发展才会发生。库什尼尔称之为与创新相关的政治。他说:“它(科学)并不是同时吞噬、探索、推动人类所有能力。”“还涉及到其他媒介。”

这些矢量继续在电力集束系统的初期市场中发挥作用。例如，电力输送初创公司必须应对其所在行业的不同法规。

但如果他们的登月计划，比如从太空传输能量，能够改变能源行业的构成，那么这一切都是值得的。库什尼尔说:“当消费者有权力决定他或她可以不受物理限制地从谁那里购买电力……那么他们就可以影响发电并加速能源转型。”