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荷兰科学家用巨型风筝捕获高空风能

中国教育装备采购网 2008/8/6 6:11:00 围观141次 我要分享

  北京时间8月5日消息,据英国《卫报》报道,荷兰代尔夫特工业大学的科学家最近将一只面积为10平方米的风筝放入高空,另一端拴在一个发电机上。并成功从风中捕获能源,产生了10千瓦的电力,可以满足10户家人使用。

  研究人员已经计划试验他们制造的一个能产生50千瓦特电流的更大的风筝,被称作“梯形电站”,最终他们将建一个由众多风筝组成的能产生100兆瓦特电流的梯形电站,产生的能量足够10万个用户使用。

  可持续能源工程教授和前宇航员乌波·欧克斯领导了梯形电站项目,他相信风筝是从距离地面1公里或更高的高空捕获很多能量的一种比较廉价的方法,高空风能比地面的风能高数百倍。他说:“我们必须利用自然为我们提供的所有能量,我们需要多种收集方法,其中利用风筝产电的方法非常具有吸引力。”

  欧克斯并不是唯一一个进行这项研究的人。加利福尼亚州网络搜索公司,谷歌非营利组织Google.org去年在美国风筝公司马克尼(Makani)投资1000万美元(大约500万英镑)。马克尼公司是第一家因为生产的可更新能源比煤炭发电更便宜而获得谷歌奖金的公司。这两个科研组的目的都是发掘高空风能,高空风能比涡轮机通常依靠的地面风能更丰富可靠。斯坦福大学卡内基研究所的气候科学家肯·卡尔代拉已经估计出,风中包含的总能量是地球上的人所需总能量的100倍。但是大部分风能都位于高空。

  现代商业风车的叶片耸立在距离地面大约80米的高空,这里的风速大约是每秒5米。然而在800米的高空,风速上升到每秒7米,因此能产生更大能量。事实上,要制造一个可以利用800米高空的风能的涡轮机根本就不可能,但是风筝很容易就能达到这个高度。而且多亏高速急流,英国、荷兰、爱尔兰和丹麦等都适合采用风筝发电。苏塞克斯大学的阿里斯特尔·弗雷研发了能将风筝产生的能量最大化的电脑控制方法。

  风筝通过拉与地面上的发电机连接在一起的绳子产生能量。当它到达最大高度时,风筝会重新返回原来位置,不断重复上升和下降动作。弗雷通过电脑控制,已经解决了风筝呈“8”字形飞行的模式,“8”字形飞行模式意味着风筝上方的空气流动速度比周围的风速更大。当一只风筝需要收线时,它将与地面呈一定角度飞行,这时它就像一架滑翔机,不需要多少动力就能运行。据欧克斯估计,风筝产生的能量的成本不超过4便士每千瓦时,这种方法能与煤炭发电相提并论,比风轮机发电的成本少一半。弗雷说:“第一个风筝发电系统的规模像一个社区那么大,它将能为一个大型农场提供电能,而且额外还有一些富余。一旦解决了技术问题,你可以将这种发电站的规模扩大到和燃煤发电站一样大。扩大它的规模,你所要做的只是增加风筝的数量,因此你可以拥有一个跟你希望的一样大的农场。”

  目前有很多与大规模示范项目有关的想法。意大利公司风筝发电站(KiteGen)已经提出一个可以产生十亿瓦特电能的风筝发电系统的理论设计方案。十亿瓦特电能相当于一个标准燃煤发电站产生的电能。这个设计的构思包括,利用12批绳子放飞4只风筝,每只面积是500平方米。英国风与能源协会的一位发言人非常欢迎这种利用仪器收集急流和高空风能的想法,他说:“利用现在可以利用的技术收集高空风能的潜力非常大。”

  “地球之友”的能源项目主任尼克·鲁赞成上述说法,他说:“海洋很容易满足我们的电力需要,它甚至能满足航运、渔业和防御雷达需要。然而这些新(风筝)技术能让我们远离海岸,避免更多问题。我们拥有丰富的可更新能源,并不断有很多有远见的技术产生,以便在未来我们能打破空间限制。”风筝电站依靠相应技术打入市场的速度,要根据有多少投资者愿意在这方面投资而定。欧克斯表示,如果资金充足,风筝电站将在5年内进入商业操作阶段,另外,在10多年时间内,这项技术在实验室进行试验的次数将逐渐减少。“与用于能源研究的纳税人的钱相比,谷歌的奖金不值一提。如果你严肃对待可持续能源,流入到可持续能源研究的钱也将得到重视。”

来源:新浪科技 <我要投稿
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