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空中风电场发电效率更高

2013/11/7 10:30:02

据美国探索频道报道，想象一下，一座漂浮在云层中的城市，由一系列充气风力涡轮机利用风能发电以满足用电需求。这种空中城市仍是一种科学幻想，但空中风电场正在成为现实。目前，美国一些技术公司正在研发一系列新设计，利用云层中的风能发电。与安装在地面上的风力发电设备相比，这种空中风电场的效率更高。

美国波士顿创业公司Altaeros联合创始人亚当-莱恩表示：“2000英尺(约合609米)高度的风力是300英尺(约合91米)风塔的8倍。你能利用的风力随着风速提高快速增加，风速增加一倍，所能利用的风力增加到8倍。这太令人感到吃惊了。”

Altaeros的设计采用轻型复合铝材料制成的涡轮叶片，四周被一个环形层压材料遮蔽结构环绕，在“聚焦”风力的同时让涡轮机保持漂浮状态。莱恩说：“这一设计与风帆或者降落伞并没有太大差异。”这种装置类似一个内装氦气的喷气发动机。Altaeros计划几个月内在缅因州-加拿大边界附近废弃的空军基地放飞一个相当于全尺寸三分之一的原型。

这个100千瓦的软式小飞艇或者说航空器产生的电量可满足大约40个家庭的用电需求，但莱恩表示他们的销售对象并非城市家庭。莱恩希望向偏远的军事基地、训练营地或者没有通上电的小村落推广这种空中涡轮机。现在，这些地方依靠昂贵的柴油发电机满足用电需求。空中涡轮机可以装进集装箱运到灾区，是进行人道主义援助的理想之选，解决急需电力供应的灾区的燃眉之急。莱恩说：“我们认为这个利用可再生能源的设计需求量很大。在加拿大北部、阿拉斯加或者非洲建造高300英尺，重70吨的风塔显然不具有可行性。”

Altaeros的漂浮风力涡轮机最近赢得康菲能源奖。除此之外，其他一些设计也获得这一奖项。加利福尼亚州阿拉米达公司Makani Power设计了一个类似风筝的发电气翼，圣克鲁兹的Joby Energy公司正在制造一种空中涡轮机长方阵列，预计可产生2兆瓦电量。此外，一些欧洲公司也在研制飞行涡轮机，利用卷绕机械装置发电。

所有这些漂浮风力涡轮机设计均将部署在鸟类和蝙蝠的迁徙路线之上，对环境造成的影响小于地面涡轮机，而这正是环保组织所追求的。此外，他们还必须满足联邦政府的相关规定，不能妨碍正常的民用航空和军机飞行。

专家们表示，这一领域虽然面临一系列障碍和挑战，但对于投资者来说却是一个机遇。他们可以投资研发与现有能源相比更具竞争优势的发电方式，进而从中获利。美国科罗拉多州戈尔登国家可再生能源实验室风能技术中心负责人福特-费尔克表示：“在研发这项技术的道路上，我们还处于初级阶段。”

多年来，海岸警卫队就使用氦气软式小飞艇，协助雷达追踪毒贩。将涡轮机与软式小飞艇结合是一种全新的尝试。他说：“我们此前从未研制过这种机器，因此并无操作经验。我相信它一定会以一种令人吃惊的方式工作。但这种机器并不是你想做就做，必须将成本控制在一个可接受的范围内。”