▲ 一個(gè)人就可以輕松收放氣囊發(fā)電機(jī)
▲ 展示中的氣囊發(fā)電機(jī)
▲ 氣囊發(fā)電機(jī)模型
▲ 氣囊發(fā)電機(jī)放飛試驗(yàn)
如果曾經(jīng)有過(guò)放風(fēng)箏的經(jīng)驗(yàn)，我們會(huì)知道風(fēng)箏在高空中能平穩(wěn)有力地飄飛。也就是說(shuō)，高空往往比低空的風(fēng)力要強(qiáng)得多。根據(jù)這個(gè)原理，美國(guó)麻省理工學(xué)院的研究人員開(kāi)發(fā)了一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(kāi)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(guò)前者產(chǎn)生能量，而后者消耗能量。既然沒(méi)有動(dòng)力，那么“阿爾托羅斯”如何能懸浮在空中呢？原來(lái)，這是一款充氣式發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)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(jī)也被稱(chēng)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)它只要不是離機(jī)場(chǎng)特別近就不會(huì)影響飛機(jī)飛行，因?yàn)樗膽腋「叨瓤梢栽?0到3000米的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，在機(jī)場(chǎng)附近可以安裝得低一些。
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(méi)有兩樣，主要是一個(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。有一根細(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(lái)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(lái)，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，大概只有八分之一，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(lái)說(shuō)也比較穩(wěn)定，而地面上則常常會(huì)有無(wú)風(fēng)的時(shí)候。也就是說(shuō)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)在高空比在地面更能持續(xù)發(fā)電。在夜晚沒(méi)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)電還更具優(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(lái)，意大利、澳大利亞、英國(guó)、日本等國(guó)家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(kāi)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，這樣不會(huì)傷害到空中飛翔的鳥(niǎo)兒和蝙蝠。多年以來(lái)，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(guò)的鳥(niǎo)兒和蝙蝠。而現(xiàn)在，新設(shè)計(jì)解決了這個(gè)問(wèn)題。研究人員聲稱(chēng)，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。與地面風(fēng)力發(fā)電機(jī)相比，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，緩解城市的用電荒。
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)。比如說(shuō)，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(lái)說(shuō)，氣囊發(fā)電機(jī)的好處是顯而易見(jiàn)的。對(duì)于臨時(shí)斷電的災(zāi)區(qū)來(lái)說(shuō)，這種便于安裝的氣囊發(fā)電機(jī)可以解決燃眉之急。對(duì)于那些電網(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。 阿碧
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