高空风能发电成为现实

2017-02-14 23:50
大自然探索 2017年1期
关键词:发电场涡轮机绳索

如今,风电事业正在全世界迅猛发展,陆上风力发电场随处可见,新的海上风电场尚处于筹建阶段。英国拟建的一处海上风力发电场正在等待政府审批相关申请文件。该风力发电场距离海岸最近的地方为125千米。设备初建完成后,装机容量可达7.2GW,大于英国所有陆上风电场装机容量的总和。然而,在越来越多的科学家和工程师努力攻克风能发电难题的今天,一部分具有创新技术的公司已经将目光瞄向了高空。

风力能源公司Altaeros Energies(从麻省理工学院独立出来的一家清洁能源创业公司)日前宣布在美国拉斯维加斯推出一个巨型涡轮风力发电装置,它能够“飞”到几百米的高空,充分利用强大稳定的风能来发电。

该涡轮风力发电装置被装在一个巨大的充氮外壳中,可在600多米的高空待上18个月。当充气壳充满氮气,可将其升至空中600米,然后用高强度的绳索将其固定住。据悉,在600米处的高空,风能密度是在距离地面120米处(陆上风力涡轮机的一般高度)的3倍,利用高空的高速风流,可以让发电量比地面风力发电装置高出1倍多。

该装置还具备自动控制系统,可自动调整设备的方向和高度,以此产生尽可能多的电能。产生的电能通过绳索中的电线输送至地面站,然后输入电网或供电于现场设备。

该公司表示这项技术可以商业化,即使它的建造成本很高。因为如果这项技术在偏远地区——比如海岛、农区、军事基地——使用,相比起价格高昂的柴油发电机组和现有的风力发电机组,巨型涡轮风力发电装置还是有较高的性价比。

不过,Altaeros Energies公司并不是唯一一家尝试高空风力发电的公司, 一系列拥有创新技术的竞争对手也在试图向高空进发。

2013年5月被谷歌收购的清洁能源公司Makani正在开发一种“能量风筝”——旋翼风筝式发电机,它可以以风筝的形式悬停在空中,试图在传统涡轮机无法达到的高度最大化地利用风能。旋翼风筝可在高空中翻圈飞行,并与地面连接。当旋翼风筝升入到几百米的高空时,由于那里的风力强劲,而且稳定,旋翼风筝就变成了发电机,可使装载的四个涡轮机旋转。当风速下降时,旋翼风筝就会回到悬停模式,然后返回地面。

同时,总部位于荷兰的Ampyx Power公司正在测试一个自主飞行的滑翔机,用高强度绳索将其与地面站连接,拉动绳索时,便可产生电力。

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