唐樹明
筆者曾在《發明與創新》上讀到關于重力燈的情況,講的是一個美國學生設計了利用一個物體的自身重力發電使燈發光;還看到利用車流穿過天橋切割磁感線發電的設想;加上我的物理電磁學教學經驗,三者結合讓我有了靈感,設想了一種可以大規模發電的發電站——車壓發電站,它的工作不產生污染,屬于環保建設,或許能為緩解世界能源危機找到一條可行性道路。
我的靈感主要來自上面提到的重力燈,它利用物體的重力來發電,我想這種重力燈僅能供個人照明,不便于大規模使用。有什么東西的重力足夠大,讓人們能大規模地用來發電呢?我想到了交通要道上車的重力,足夠大、足夠多,完全可以大規模使用。主要思路是在交通要道的地底下建筑牢固的地下室,在地下室里設置相應的“轉子”和“定子”,轉子上的傳動裝置略伸出路面,高出路面1cm~1.5cm,并且要做得比較圓滑(如圖1所示),當車輪壓過這個圓滑的傳動軸突起時,傳動軸向下推動線圈切割磁感線而發電。
一、車壓發電站的建筑要求
車壓發電站的截面構造簡圖如圖2所示:

1.建造地點
車壓發電站的建造地點要求不高,只要在車流量大的路段,而且地勢要平坦、稍開闊就行,這樣的建造地點到處都是,給車壓發電站的建造帶來了極大的方便,同時也證明車壓大規模發電是有可行性的。
2.建造面積
選擇50米~100米的平坦公路地段,路面的寬度可以從6米~12米甚至是18米都行,按這些數據算下來,建造面積就有300平方米至1800平方米。同時要考慮到路邊的發電站管理房的面積。面積大的車壓發電站可以與國家電網并網發電,面積小的可以為小范圍的路燈、交通指示燈等公共設施提供電力。
3.電站廠房高度
廠房高度要考慮工人在里面的工作環境,不能使人壓抑,同時要讓工作人員能在里面方便工作,還得考慮電站廠房上面是交通要道的情況,綜合以上幾點原因,廠房的高度3米左右為佳。
4.安全設施
在車壓發電站的路段設“車壓發電站”標志和“慢行”標志,在人容易靠近的地方設“高壓危險”的標志,電站廠房內要設工作人員安全通道,配備必要的滅火設施。另外,由于車壓發電站多在路面以下,更要考慮被水淹的可能性,因此在發電站周圍要做好排水工程。
二、車壓發電站與其他發電站的聯系與區別
1.類似于水力發電、風力發電,都是利用法拉第的電磁感應原理來發電。
2.水力發電是利用水流的動能發電,風力發電是利用風的動能發電,而車壓發電主要是利用車的重力作動力驅動大量的線圈去切割磁感應線,從而產生電流。
3.車壓發電站的建設成本比水電站、核電站的成本要低,且利潤較高。而且其在電站建設地點的選擇上比水力發電站、風力發電站等都更加容易。