懸浮在高空的氣囊發(fā)電機(jī)

如果有過放風(fēng)箏的經(jīng)驗(yàn)，你就會(huì)知道風(fēng)箏在高空中能平穩(wěn)有力地飄飛，這是因?yàn)楦呖胀鹊涂盏娘L(fēng)力要強(qiáng)得多。受風(fēng)箏啟發(fā)，美國(guó)麻省理工大學(xué)的研究人員開發(fā)了種可以懸浮在高空的氣囊式風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

靠氣囊懸浮收放方便

美國(guó)研究人員開發(fā)的高空風(fēng)力發(fā)電機(jī)名為“阿爾托羅斯”(Altaeros)。這個(gè)發(fā)電機(jī)的外觀很像是飛機(jī)機(jī)翼下的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，只不過前者產(chǎn)生能量，而后者消耗能量。雖然沒有動(dòng)力，但“阿爾托羅斯”依然能懸浮在空中，因?yàn)樗且豢畛錃馐桨l(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)的外層是圓筒狀的氣囊，充滿了密度比空氣輕得多的氦氣，這使得它可以自由懸浮在空中。因此，這款發(fā)電機(jī)也被稱為氣囊發(fā)電機(jī)。有人擔(dān)心氣囊發(fā)電機(jī)會(huì)影響航空安全，其實(shí)這種擔(dān)憂是多慮了。它只要不是離機(jī)場(chǎng)特別近，就不會(huì)影響飛機(jī)飛行。它的懸浮高度可以在50～3000米的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，在機(jī)場(chǎng)附近可以安裝得低些。

氣囊發(fā)電機(jī)的發(fā)電部件和地面風(fēng)力發(fā)電機(jī)沒有兩樣，主要是個(gè)裝有數(shù)個(gè)葉片的渦輪。當(dāng)高空狂風(fēng)“呼呼”地推著渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電力就產(chǎn)生了。有根細(xì)長(zhǎng)的電線與發(fā)電機(jī)相連，電力順著電線傳輸?shù)降孛妗Ｅc固定在地面的桿式風(fēng)力發(fā)電機(jī)相比，這種設(shè)計(jì)令高空風(fēng)力發(fā)電機(jī)能夠隨時(shí)移動(dòng)。氣囊發(fā)電機(jī)收放起來十分方便，一個(gè)人就可以輕松收放。如果某地不需要這種風(fēng)力發(fā)電機(jī)了，拽著電線的一頭，就像收風(fēng)箏那樣，可輕松地把發(fā)電機(jī)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(jī)就可以很方便地被運(yùn)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(dòng)外，氣囊發(fā)電機(jī)的功率比地面風(fēng)力發(fā)電機(jī)更大。目前，每臺(tái)氣囊發(fā)電機(jī)的功率為100千瓦，可以滿足40個(gè)家庭的日常電力所需。而相同規(guī)模的地面風(fēng)力發(fā)電機(jī)則功率要小得多，大概只有它的1/8，也就是12.5千瓦。更為重要的是，雖然高空風(fēng)力也有強(qiáng)弱變化，但是它基本上一直有風(fēng)，相對(duì)來說也比較穩(wěn)定，比在地面更能持續(xù)發(fā)電。在夜晚沒有陽(yáng)光的時(shí)候，高空的風(fēng)力可能會(huì)更強(qiáng)，這就是氣囊發(fā)電機(jī)比太陽(yáng)能發(fā)電更具優(yōu)勢(shì)的地方。

其實(shí)，高空風(fēng)力發(fā)電機(jī)并非什么特別新鮮的理念。近年來，意大利、澳大利亞、英國(guó)、日本等國(guó)的研究人員相繼提出高空風(fēng)力發(fā)電的設(shè)想，一些研究人員還開發(fā)出樣機(jī)。然而，與其他高空風(fēng)力發(fā)電機(jī)相比，氣囊發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)更加環(huán)保。因?yàn)樗歉咚傩D(zhuǎn)的渦輪葉片是隱藏在一個(gè)筒狀的氣囊中，不會(huì)傷害到空中飛翔的鳥兒和蝙蝠。多年來，風(fēng)力發(fā)電機(jī)遭受到環(huán)保人士強(qiáng)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(huì)殺死路過的鳥兒和蝙蝠。而現(xiàn)在，新設(shè)計(jì)解決了這個(gè)問題。研究人員聲稱，這種設(shè)計(jì)其實(shí)也可以用于地面上的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

不占用土地應(yīng)用廣泛

目前，世界各國(guó)主推的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)往往規(guī)模比較大，采用的是地面風(fēng)力發(fā)電機(jī)，需要占用大量的土地。盡管這些發(fā)電場(chǎng)往往建設(shè)在荒灘、沙漠和海洋上，但是對(duì)生態(tài)環(huán)境還是具有一定的負(fù)面影響。而氣囊發(fā)電機(jī)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(fēng)能，可減少遠(yuǎn)程輸電線的架設(shè)量，避免遠(yuǎn)程電網(wǎng)傳輸中的能量損失，緩解城市的電荒。

當(dāng)然，基于氣囊發(fā)電機(jī)便于移動(dòng)的特點(diǎn)，它也特別適合那些臨時(shí)需要用電的機(jī)構(gòu)和地區(qū)。比如，野外科學(xué)考察隊(duì)和探險(xiǎn)隊(duì)就可以攜帶一個(gè)氣囊發(fā)電機(jī)為營(yíng)地供電；對(duì)于機(jī)動(dòng)部隊(duì)來說，氣囊發(fā)電機(jī)的好處是顯而易見的。對(duì)于臨時(shí)斷電的災(zāi)區(qū)來說，這種便于安裝的氣囊發(fā)電機(jī)可以解決燃眉之急。在那些電網(wǎng)難以抵達(dá)的偏僻地區(qū)，氣囊發(fā)電機(jī)也能找到用武之地。