中國儲能網(wǎng)訊::美國麻省理工學院的研究人員開發(fā)了一種可以懸浮在高空的氣囊式風力發(fā)電機。
依托氣囊懸浮收放方便
高空風力發(fā)電機的外觀像飛機機翼下的渦輪發(fā)動機,只不過前者產(chǎn)生能量,而后者消耗能量。既然沒有動力,那么如何能懸浮在空中呢?原來,發(fā)電機的外層是圓筒狀的氣囊,其中充滿了比空氣輕得多的氦氣,這樣它就可以懸浮在空中了。因此,這款發(fā)電機也被稱為氣囊發(fā)電機。有人擔心氣囊發(fā)電機會影響航空安全,其實它只要不是離機場特別近,就不會影響飛機飛行,因為它的懸浮高度可以在50米到3000米的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
氣囊發(fā)電機的發(fā)電部件和地面風力發(fā)電機沒有兩樣,主要是一個裝有數(shù)個葉片的渦輪。當高空狂風呼呼地推著渦輪轉(zhuǎn)動時,電力就產(chǎn)生了。有一根細長的電線與發(fā)電機相連,電力順著電線傳輸?shù)降孛?。與固定在地面的桿式風力發(fā)電機相比,這種設(shè)計令高空風力發(fā)電機能夠隨時移動。氣囊發(fā)電機收放十分方便,一個人就可以輕松收放。如果某地不需要這種風力發(fā)電機了,拽著電線的一頭,就像收風箏那樣,可輕松地把發(fā)電機拉到地面上。然后,放掉氣囊中的氦氣,把氣囊折疊起來,發(fā)電機就可以很方便地被運送到其他急需的地方。
發(fā)電功率大而且很環(huán)保
除了便于移動外,氣囊發(fā)電機的功率比地面風力發(fā)電機更大。目前,每臺氣囊發(fā)電機的功率為100千瓦,可以滿足40個家庭的日常電力所需。而相同規(guī)模的地面風力發(fā)電機則功率要小得多,大概只有其八分之一。更為重要的是,雖然高空風力也有強弱變化,但是基本上一直有風,相對來說也比較穩(wěn)定,而地面上則常常會有無風的時候。也就是說,風力發(fā)電機在高空比在地面更能持續(xù)發(fā)電。
近年來,意大利、澳大利亞、英國、日本等國家的研究人員相繼提出高空風力發(fā)電的設(shè)想,一些研究人員還開發(fā)出樣機。然而,與其他高空風力發(fā)電機相比,氣囊發(fā)電機的設(shè)計更加環(huán)保。因為它那高速旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片隱藏在一個筒狀的氣囊中,這樣不會傷害到空中飛翔的鳥兒和蝙蝠。
不占用土地應(yīng)用廣泛
目前,世界各國主推的風力發(fā)電場往往規(guī)模比較大,采用的是地面風力發(fā)電機,需要占用大量的土地。盡管這些發(fā)電場往往建設(shè)在荒灘、沙漠和海洋上,但是對生態(tài)環(huán)境還是具有一定的負面影響。與地面風力發(fā)電機相比,氣囊發(fā)電機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,就地利用高空風能,可減少遠程輸電線的架設(shè)量,避免遠程電網(wǎng)傳輸中的能量損失,緩解城市的用電荒。
當然,基于氣囊發(fā)電機便于移動的特點,它也特別適合那些臨時需要用電的機構(gòu)和地區(qū)。比如說,野外科學考察隊和探險隊就可以攜帶一個氣囊發(fā)電機為營地供電;對于機動部隊來說,氣囊發(fā)電機的好處是顯而易見的。對于臨時斷電的災(zāi)區(qū)來說,這種便于安裝的氣囊發(fā)電機可解燃眉之急。對于那些電網(wǎng)難以抵達的偏僻地區(qū),氣囊發(fā)電機也能找到用武之地。