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第13章 天上的风力发电站

还记得那个骑着一匹老马,勇敢同“敌人”——风车作战的骑士堂·吉珂德吗?有人认为他是个笨蛋,竟然把风车当成妖怪;但很多人却敬佩他的勇气,因为他不顾别人的嘲笑,努力朝着自己的理想前进。

当然这里可不是介绍堂·吉珂德,而是故事中的另一个主角:风车。风车大家都很熟悉了,一间有着三角顶的小房子,上面装了一个好像电扇扇叶样的东西,这就是风车了。世界上以风车闻名的国家就是荷兰,人们习惯把荷兰称为“风车之国”。

风车发电面临的困难

最早的风车是用来帮人们提水灌溉的,然而,现在大多数风车被人们用来发电,因为风能是世界上最不缺的能源之一,另外还没有污染环境的问题。根据报道,目前全世界风车发电的装机容量已经达到了5万兆瓦,大约相当于50个核电站。但是,这种没有污染的能源利用,还是面临着不少问题。例如:它会产生很大的噪音,每次叶片旋转的时候,就会干扰附近通讯信号的接收;另外还由于自然界的风力常常不够稳定,导致风车实际发电率很少能高于三成。假如风刮得过大,类似台风和龙卷风什么的,那结果就更惨了,风车往往就会“夭折”。

风车应该飞上天去

为了解决风车发电的这些问题,科学家们想到了很绝妙的解决办法:澳大利亚的一位工程师建议把风力发电机放飞到空中,而不是安装在地面上。这是为什么呢?

原来,在5000米到15000米的高空中,风是以每小时320千米左右的速度流动着的,如果风车能在这一高度发电的话,估计发电效率将达到80%到90%。目前,他已经与其他3位工程师开始合作,在美国创办了“天空风能公司”,以实现这个“异想天开”的发明。

他们研制的设备取名为“飞行发电机”,它由1个架子和4个螺旋桨组成,根据这位工程师的设想,到时这个飞行发电机将像风筝一样,在风中不停地盘旋。每个螺旋桨直径均为40米,完全用碳纤维、铝合金、玻璃纤维等航空材料制造。

同时与地面相连的“风筝线”具有固定发电机和传回电能两个作用,这些线约10厘米粗,内层是导电的铝丝,外层则包着极为坚固的纤维。这个飞行发电机约重20吨,起飞的时候,由地面向其供电,使螺旋桨旋转,就像直升飞机一样带动整个结构升空,达到预定的高度后,倾斜40°左右,这时候一方面利用风产生的升力继续维持这个高度;另一方面利用风力带动螺旋桨发电,然后把2万伏特的电压传到地面上。

便宜的电

现在电价越来越高,那么通过这个“大风筝”发的电也会很贵吗?以目前对“天空风车”28l万瓦的设计发电能力、一般美国城市上空80%的风力发电率计算,每度电的成本约为1.4美分,绝对比用其他发电燃料来发电便宜得多。

这位充满着奇思妙想的工程师还曾在澳大利亚试验了一种初级空中发电机,不过当时的设计相对简单,只能在低空试飞。而高空发电机的设计要更为复杂:需要计算机来控制平衡,再通过全球卫星定位系统定位;要保证在恶劣天气与机械故障情况下能进行方便的维护,还要避开闪电电击带来的损失。

根据“天空风能公司”的计划,只要获得了美国联邦航空局的批准,他们就将在2年内建造出一个功率为200千瓦的发电机原型,并在美国上空进行试验。出乎意料之外的还有:这种发电机造价成本非常低,只需大约400万美元。而我们现在用途最广泛的火力、电力发电机造价都在上千万甚至上亿元!

如果30年后有一天,当我们抬头看到天上正飘着一台台风车时,千万别以为是在做梦啊!因为那正是“天空风车”在为我们提供干净、便宜的电力。