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放放“风筝”发发电

放大字体  缩小字体 发布日期:2012-05-12  浏览次数:205

  同时放飞一群“风筝”,或者制造一个特大型号的“风筝”,可以扩大总受风面积。如果受风总面积达到500平方米,发电功率就可以达到兆瓦级。

  目前,风能发电依然面临着难以突破的瓶颈问题。首先就是风的不确定性,人们很难有效捕捉并利用山间田野的风,即便找到了风口,也难以将其作为电能的主要来源,因为常规风电机还存在着很多不足,无法大规模使用。

  不过,也有科学家突发奇想,为风力发电设计了新的样板。他们开发了一种飘浮式风力涡轮机,它可以像一个大风筝一样飘在高空中,利用高空强烈的风力来发电。

  荷兰航空航天技术专家伍伯·奥克斯教授开发的这种超级发电设备,外观与巨大的风筝无异。他借鉴了溜溜球的运动模式,让“风筝”拉动长长的缆索,当到达一定高度后,“风筝”就会在风力的冲击下水平旋转,就像是运动员在水面上冲浪一样,这时候,“风筝”会对绳索产生很大的拉力。“风筝”被收回的时候,绳索上同样会产生拉力。这样,就可以通过缆索的收放来带动电机旋转发电。这一原理被命名为“风筝动力”。

  其实,奥克斯教授早在1997年就为这项技术申请了专利。如今,他带领来自代尔夫特技术大学的13名员工和学生进行深度研发,已成功制作了一台原型机。作为第一个进入太空的荷兰人,奥克斯对自己的发明信心满满,他认为该技术比起现有的风电机更加廉价高效。

  为了将来能使之真正替代常规风电机,科研人员正在尝试让这个“大风筝”更加“智能、独立”。他们尝试在“风筝”上安装测量仪和自动拉绳装置。前者可实时监控、传回“风筝”的位置及转速等数据,对其飞行路线进行调整;后者可以通过拽拉亚麻绳索对“风筝”进行操控,遇到恶劣天气自动将其收回。

  作为代尔福特大学这个研究项目的主管,德国工程师罗兰德·施梅尔对其前景相当看好。他解释道,对于风力发电来说,应该具备的特征是:风流稳定,没有山脉和建筑物遮挡。“风筝”在阿姆斯特丹师依弗尔机场附近试验时,最高飞到了300米,而在弗里斯兰,它达到了最高约500米,远远超过了常规发电机的200米。在300~500米这一高度,基本没有山脉和建筑物遮挡。据统计,高空中的风力强度要高于地面五倍以上,同时也会更加稳定,与常规的风力发电设备相比较,高空发电机产生的电力能够提高两倍以上。

  这种发电机还有其他优点。它不需要大型起重机和吊塔,因此建造和维护费用相对低廉,这也就保证了发电成本的下降。它不仅可以在高度上根据风力条件随时调整,还可以在不同地域方便使用。当然,在高空中发电,也可以避免噪音污染和光污染。

  目前,奥克斯教授还计划将他的实验进一步深入——同时放飞一群“风筝”,或者制造一个特大型号的“风筝”,以扩大总受风面积。他所称的这种“梯形引擎”,如果受风总面积达到500平方米,发电功率就可以达到兆瓦级。荷兰海牙的一家企业很看好该项目,他们计划在此基础上更进一步,真正推出一个兆瓦级的风筝电站,最快将于2013年完成。

  不过,荷兰独立能源研究中心的专家西奥·德·兰格对此持谨慎乐观态度,他肯定了该技术的重要意义和应用价值,但对其具体能发挥多大作用表示怀疑。他认为,人们对这一技术的了解还远远不足,它是否真的具有实际操作性,还要取决于其发展程度,以及更多人对它的认可度和接受度。

  美国的阿尔泰罗能源公司也看中了高空风能,不过他们采用的是另一种方案——靠一个大型的充满氦气的飞艇把风轮机抬升到高空,直接利用高空风力。在测试该设备时,飘浮的涡轮机可以在350英尺的高空发电。

 
 
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