2004年6月5438日至10月，德國壹家風力發電機制造商在漢堡西北部架設了壹臺120米的風力發電機，這是世界上最大的風力發電機之壹。圖為技術人員為巨型發電機安裝轉子。
風力渦輪機位於核電站附近。
KiteGen公司風箏發電機效果圖在意大利。
第壹艘風箏拉的船是在2008年？年份1？六月起航，現在，用風箏發電也將成為現實。目前全球風電資源為5萬兆瓦，相當於50座大型核電站的發電能力。當壹只直徑為100米的特洛伊風箏將風能轉化為5億瓦的電能時，風電行業將發生巨大的變化。風會從天上變成無限的電。
在西伯利亞的荒野，壹個9？直徑0.5米的絞車緩慢釋放鋼纜。纜繩的另壹端是從上到下排成壹串的50只風箏，每只風箏都有足球場那麽大，像壹排滿帆試圖把地球拉向天空。？
在這個由俄羅斯物理學家波德戈爾茨設計的風箏發電場景中，這組風箏將被放在6,000m的高空做垂直運動來積聚能量，就像壹個巨型梯子，這將使西伯利亞的高空風化身為100 MW的電能。
旋轉木馬放風箏
旋轉木馬和風箏組成的發電機更輕。意大利巨杉公司設計的KiteGen將12組旋轉風箏放在2000米高空收集風力，畫出直徑100米的旋轉木馬發電。Podgoetz的梯子風箏是排成壹排上下移動的，所以不存在轉向不同方向的問題。風車的所有葉片也可以設計成具有相同的偏轉角。讓這些12的風箏朝同壹個方向運動，是壹個技術問題。KiteGen的總設計師，48歲的馬西莫？Hipolito是壹名極限運動愛好者，周末經常去都靈郊區進行懸掛式滑翔。受懸掛式滑翔傘手動方向控制原理的啟發，他用壹對高阻電纜傳輸地面控制信號來控制風箏的方向和角度。風箏本身的設計借鑒了他熱衷的另壹項運動——沖浪。風箏牽引沖浪用的風箏重量輕，升空能力高，超強抗力，和KiteGen用風箏的要求很像。
“這個旋轉木馬可以設計的更大，不用擔心動力。”Hipolito說，更大的轉盤可以裝更多的風箏來收集風力。據巨山公司估算，直徑100米的特洛伊風箏發電機可轉換5億瓦的能量，相當於壹座核電站。
然而，這個特洛伊風箏發電機仍然只是壹個概念，專家們正在進壹步研究其可行性。這個俏皮的大轉盤放在哪裏也是個問題。與遊樂園的特洛伊馬不同，基特根必須獲得空域許可才能將12只風箏放飛天空。希波利托眨了眨眼睛，說:“我們把它建到特裏諾的維切列斯核電站裏吧，那裏已經是禁飛區了。”
Hipolito很快就能在意大利看到他自己的特洛伊風箏發電機了。有意發展風電產業的都靈公用事業公司與巨山簽訂了技術合作協議，將承擔40%的樣機制造費用。這家公司遠離以風車發電為主的意大利沿海地區，因此希望開發高空風能。
高海拔風電場
世界各國都在關註高空風能的發展。低空的風力並不恒定可靠，所以壹般的風力發電站通常設在可以獲得可持續風能的高地或海邊。而且，為了提高風力渦輪機的發電量，風車建得越來越高。位於夏威夷珍珠港北岸的世界上最大的風力渦輪機高達122米。
澳大利亞悉尼科技大學機械工程教授布萊恩？羅伯茨說:“海拔4600？海拔65438+10萬米，氣流強勁穩定，是理想的空中風力發電場。”當巨山公司在義大利尋找合適的地方制作特洛伊風箏時，羅勃茲和另外三名工程師在美國加州和聖地牙哥開始實驗，展開了他的“高空風車場”計劃。
在“風車院子”裏，風箏和風力發電機的主要部件——風力發電機設計在壹起，所有的主要發電設備都會放在空中，就像壹個真正的風箏壹樣。這個風箏有壹個巨大的H型支架，支架上裝有發電機，支架的四端有四個大型風力發電機。這四個風力渦輪機可以像直升機螺旋槳壹樣旋轉，並借助發電機飛向高空。羅伯茨可以通過全球定位系統確定風箏的位置，並利用風力渦輪機的計算機輔助控制器將風箏迎風傾斜的角度調整到理想的高度。當風箏最終懸停在65438+10萬米的高空時，地面電站的供電停止，此時時速近320公裏的強勁氣流會吹動風車葉片發電。讓風箏緊貼地面的是壹根特殊的電纜，它通過兩根鋁線將轉換後的電能以2萬伏的高壓傳輸到地面。
為了把這個復雜的設備送上天空，羅伯茨必須設法減輕它的重量。由碳纖維、鋁和玻璃纖維制成的風力渦輪機重約2噸。當這個8噸多的“超級風箏”在萬米高空遇到320？在千米/小時的強風中，芯徑7.6厘米的超輕光纜可以保證不會被吹走。這種超輕纖維也被用來制造美國國家航空航天局？宇宙飛船的氣囊。
海拔65438+10萬米，大氣環流永不停歇。羅伯茨估計，他的風箏發電機“發電能力比風車高出三倍，因為沒有風，風車經常在地面上閑置”。而且可以在高海拔進行輸電，不受地形等地理環境的限制，成本大大降低。預計300只這樣的發電風箏將在200平方公裏的空域內組成壹個“高空風車農場”，足以供應整個芝加哥市的用電需求。
羅伯茨說，利用這種“高空風車”發電，每千瓦時的生產成本不到2美分。在計算了特洛伊風箏發電機的制造成本後，意大利巨頭雪松公司也宣布他們的成本低於1歐分/千瓦時。在被人類成功利用後，高空風能顯示出其低成本和恒定生產效率的優勢。hipolito說，“我稱之為壹場革命，未來高空風能將是新能源的壹部分。風電可能因此成為未來能源行業的主體。”
目前風電已經是全球增長最快的能源行業，10？多年來每年都是30%？成長的速度。全球有5萬兆瓦的風電資源，大約相當於50座大型核電站的發電能力。
風力發電時代的到來
中國風電行業起步較晚，但最近兩年開始高速增長，增速超過100%。2007年，中國海洋石油總公司在威海建造了165438+萬千瓦的世界上最大的海上迎風電站。同年，海南5？已開工3個風電場，重慶已建成1風電場，計劃發展成為西部風電城市？2007年全國風電新增裝機容量328？萬千瓦，僅次於美國和西班牙，成為世界上風力發電發展最快的國家之壹。
雖然我國風能總儲量達到43.5億千瓦左右，但在目前的技術條件下，可開發利用的只有7億至6543.8+0.2億千瓦。在發展新能源建築大型風電場的過程中減少耕地資源，可能會占用大量耕地，這也是我國風電產業發展的瓶頸。新疆吐魯番的李曉東十多年來壹直在嘗試用風箏發電:“我沒有任何研究成果，但我認為這將是壹個好主意，所以我想告訴人們。”
風力發電的時代正在全面到來，世界各地都有很多關於風箏發電的好點子。荷蘭代爾夫特理工大學曾經有壹個“梯級電站”的研究項目。他們設想將壹組大型風箏用電纜串聯起來，形成壹個風箏環，釋放到幾千米高的空中。通過計算機控制，風箏環壹側的風力將高於另壹側，從而驅動整個風箏環旋轉，旋轉產生的電力將被傳輸到地面的發電機並轉化為電能。還有弗雷德，加拿大的飛艇工程師？而Feargus則將飛艇和風力渦輪機結合成“飛艇風車”，利用飛艇將桶形風車帶到45-120米的空中收集風力，然後通過電纜輸送到地面發電。這個“飛艇風車”設計的很小，比較適合家庭使用。德國科學家想設計壹種專門為家庭使用的小型風箏發電設備:將發電機安裝在屋頂，然後將風箏放飛到100米的高度，收集風能以供應家庭所需的不到幾千瓦的電力。
然而，並不是所有這些好的想法都能實現。“梯級電站”的研究已經停止，“飛艇風車”還停留在設計圖上。盡管羅伯茨的“高空風車實驗機”已經在地面風洞中測試成功，但他仍然無法籌集到制造和測試樣機所需的400萬美元，“高空風車場”計劃遭到了投資者的冷遇。羅伯茨自嘲道:“他們可能更願意把錢花在有保險福利的能源項目上。”
Hipolito要樂觀得多。他認為風箏發電設備占地面積小，但能產生巨大的能量，優於滑翔機發電機、風車等同類項目，將來壹定會成為風力發電設備的首選:“即使設計不能馬上變成產品，我們還是要相信自己的想象力。只要找到合適的技術來規範它，它馬上就會成為強大的生產力量。”(文/韓)？(來源:“新知”)