▲ 一個人就可以輕松收放氣囊發(fā)電機
▲ 展示中的氣囊發(fā)電機
▲ 氣囊發(fā)電機模型
▲ 氣囊發(fā)電機放飛試驗
如果曾經(jīng)有過放風箏的經(jīng)驗,,我們會知道風箏在高空中能平穩(wěn)有力地飄飛,。也就是說,高空往往比低空的風力要強得多,。根據(jù)這個原理,,美國麻省理工學院的研究人員開發(fā)了一種可以懸浮在高空的氣囊式風力發(fā)電機。
靠氣囊懸浮,,收放方便
美國研究人員開發(fā)的高空風力發(fā)電機名為“阿爾托羅斯”(Altaeros),。這個發(fā)電機的外觀很像是飛機機翼下的渦輪發(fā)動機,只不過前者產(chǎn)生能量,,而后者消耗能量,。既然沒有動力,那么“阿爾托羅斯”如何能懸浮在空中呢,?原來,,這是一款充氣式發(fā)電機,。發(fā)電機的外層是圓筒狀的氣囊,其中充滿了比空氣輕得多的氦氣,,這樣它就可以懸浮在空中了,。因此,這款發(fā)電機也被稱為氣囊發(fā)電機,。有人擔心氣囊發(fā)電機會影響航空安全,,其實它只要不是離機場特別近就不會影響飛機飛行,因為它的懸浮高度可以在50到3000米的范圍內(nèi)調(diào)節(jié),,在機場附近可以安裝得低一些。
氣囊發(fā)電機的發(fā)電部件和地面風力發(fā)電機沒有兩樣,,主要是一個裝有數(shù)個葉片的渦輪,。當高空狂風呼呼地推著渦輪轉(zhuǎn)動時,電力就產(chǎn)生了,。有一根細長的電線與發(fā)電機相連,,電力順著電線傳輸?shù)降孛妗Ec固定在地面的桿式風力發(fā)電機相比,,這種設(shè)計令高空風力發(fā)電機能夠隨時移動,。氣囊發(fā)電機收放起來十分方便,一個人就可以輕松收放,。如果某地不需要這種風力發(fā)電機了,,拽著電線的一頭,就像收風箏那樣,,可輕松地把發(fā)電機拉到地面上,。然后,放掉氣囊中的氦氣,,把氣囊折疊起來,,發(fā)電機就可以很方便地被運送到其他急需的地方。
發(fā)電功率大,,特別環(huán)保
除了便于移動外,,氣囊發(fā)電機的功率比地面風力發(fā)電機更大。目前,,每臺氣囊發(fā)電機的功率為100千瓦,,可以滿足40個家庭的日常電力所需。而相同規(guī)模的地面風力發(fā)電機則功率要小得多,,大概只有八分之一,,也就是12.5千瓦。更為重要的是,,雖然高空風力也有強弱變化,,但是它基本上一直有風,相對來說也比較穩(wěn)定,而地面上則常常會有無風的時候,。也就是說,,風力發(fā)電機在高空比在地面更能持續(xù)發(fā)電。在夜晚沒有陽光的時候,,高空的風力可能會更強,,這就是氣囊發(fā)電機比太陽能發(fā)電還更具優(yōu)勢的地方。
其實,,高空風力發(fā)電機并非什么特別新鮮的理念,。近年來,意大利,、澳大利亞,、英國、日本等國家的研究人員相繼提出高空風力發(fā)電的設(shè)想,,一些研究人員還開發(fā)出樣機,。然而,與其他高空風力發(fā)電機相比,,氣囊發(fā)電機的設(shè)計更加環(huán)保,。因為它那高速旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片是隱藏在一個筒狀的氣囊中,這樣不會傷害到空中飛翔的鳥兒和蝙蝠,。多年以來,,風力發(fā)電機遭受到環(huán)保人士強烈抗議的重要原因就是,渦輪快速旋轉(zhuǎn)的葉片就像鋒利的刀片,,會殺死路過的鳥兒和蝙蝠,。而現(xiàn)在,新設(shè)計解決了這個問題,。研究人員聲稱,,這種設(shè)計其實也可以用于地面上的風力發(fā)電機。
不占用土地,,應(yīng)用廣泛
目前,,世界各國主推的風力發(fā)電場往往規(guī)模比較大,采用的是地面風力發(fā)電機,,需要占用大量的土地,。盡管這些發(fā)電場往往建設(shè)在荒灘,、沙漠和海洋上,但是對生態(tài)環(huán)境還是具有一定的負面影響。與地面風力發(fā)電機相比,,氣囊發(fā)電機幾乎不需要占用額外的土地,,因此比較適合安裝在寸土寸金的都市中高樓大廈的樓頂,,就地利用高空風能,可減少遠程輸電線的架設(shè)量,,避免遠程電網(wǎng)傳輸中的能量損失,緩解城市的用電荒,。
當然,,基于氣囊發(fā)電機便于移動的特點,它也特別適合那些臨時需要用電的機構(gòu)和地區(qū),。比如說,,野外科學考察隊和探險隊就可以攜帶一個氣囊發(fā)電機為營地供電;對于機動部隊來說,,氣囊發(fā)電機的好處是顯而易見的,。對于臨時斷電的災(zāi)區(qū)來說,這種便于安裝的氣囊發(fā)電機可以解決燃眉之急,。對于那些電網(wǎng)難以抵達的偏僻地區(qū),,氣囊發(fā)電機也能找到用武之地。 阿碧