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高空風能或將在2015年為人所用

2011-06-21 來源:科技日報 瀏覽數(shù):2663

  人類迄今基本沒有開發(fā)利用的高空風能,或將會因近年來新浮空技術的不斷開發(fā)成功,而在2015年實現(xiàn)利用。據(jù)英國《每日郵報》在線版近日報道,有科學家預測,利用高空風能進行發(fā)電將不再是天方夜譚,而會成為確定無疑的事實。

  萬米高空的能源革命

  利用可再生能源的重要性無須贅述。但目前人們面臨的困擾是,這些能源不像化石燃料那么高密度可再生能源通常呈分散狀。換句話說,為了取得我們要求的能源量,則需要讓開采覆蓋到更廣大的地域。因此,科學家與企業(yè)皆在奮力尋覓盡可能密集的可再生能源,而其中,非常有前途的就是沒怎么被人類開發(fā)過的高空風能。

  人們走在街道上感受到的迎面吹來的風,并不能為他們所在的城市提供電力,但于理論上,一臺放置在城市高空的風力機器卻可以做到,這就是高空風能。

  高空風能通常所指的范圍,至少需離地面3公里,高則可到10公里以上,因為在這一高度的氣流中所蘊含能量,是全球每年所需能源的100倍。

  但科學家與新能源公司對它感興趣的理由還不止于此。參照美國《連線》雜志在線版2009年6月15日一篇文章資料,全球最優(yōu)的高空風力發(fā)電源匹配的恰好也是人口密集地區(qū)包括北美的東海岸和中國的海岸線。

  利用高空風能發(fā)電的原理非常簡單:隨著與地面距離的增加和表面摩擦的減少,風速將逐漸加大。而每增加一倍速度,其所蘊含的能量在理論上將增加8倍。那么,地球上最強勁穩(wěn)定的風,就是存在于距離地面4到10公里高的大氣對流層,此處風速超過每小時100公里,也比地面風更好預測。

  但沒有開發(fā)者會想建造一個近萬米高的大風車,尤其是在人口稠密區(qū)。于是,自提出設想以來,高空風電的兩種主要框架是:在空中建電站,以電纜輸送電力到地面;或者打造一只“大風箏”,風力拉伸產生機械能,再經由發(fā)電機轉換為電能。

  高空風電還是空中樓閣嗎

  這兩種關于高空風電的構架,并非不符合實際,但一直以來卻沒有任何嚴格的技術評估。

  其中部分因素,是其所需鋪設的大量基礎設施,以及在實際應用上還需要儲存大量備用能源。對政府部門而言,這樣漫無邊際的工程不是他們想要的,反之則更樂意關注“未來10年左右的時間可以迅速商業(yè)化”的項目。

  這本是一個長存的困窘局面,不過,美國加利福尼亞州立大學的氣象學家克里斯蒂娜·阿徹近日對英《每日郵報》表示,利用高空風能進行發(fā)電將會成為確定無疑的事實,因為當前,全球許多公司針對高空風能的利用技術投入了大量研發(fā),其成果或許將在2015年前后打開高空風能的市場。

  其中包括,波士頓阿爾塔羅斯能源公司正在研制的60英尺(約18米)高、填充氦氣、裝置了固定渦輪的類似飛艇的浮空設備;加州瑪卡尼電力公司開發(fā)的由機載計算機控制的“大風箏”,看起來就像一個滑翔機安了4個高速運作的轉子;以及其他種種新式設備。

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