奇思妙想 你能想象用風(fēng)箏發(fā)電嗎

　　你能想象風(fēng)箏能發(fā)電嗎?俄羅斯物理學(xué)家伯德格茨卻提出了這樣一個設(shè)想：讓一個在離地面幾千米的高空、以很高的速度滑翔的風(fēng)箏牽著一根繩索帶動地面上的發(fā)電機(jī)發(fā)電?；蛘呗犉饋砗芊艘乃?，但是來看看他是怎么想的吧！

　　煤炭、石油、天然氣，這些化石能源都是有限的，不是取之不盡、用之不竭的，而且還影響氣候、有損健康。因此，近幾十年來，人們就在考慮如何擺脫對化石能源的依賴，回答是大力發(fā)展風(fēng)能、太陽能等可再生能源，使近年來風(fēng)力發(fā)電場如雨后春筍般在世界各地紛紛建成。人們甚至也在計(jì)劃修建規(guī)模更大、造價(jià)也更高的海上風(fēng)力發(fā)電場，以充分利用海風(fēng)資源。

　　今天的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備也和往日的風(fēng)車完全不同，規(guī)格龐大，最大的現(xiàn)代“風(fēng)車”可以達(dá)到上百米的高度，其旋轉(zhuǎn)葉片的頂尖比高樓大廈還要“出格”。這樣的高度已經(jīng)令人難以想象了，但是像俄羅斯物理學(xué)家伯德格茨(Alexander Podgaets)這樣的科研人員又在醞釀著更宏大的設(shè)想，希望達(dá)到更高的、而且是高得多的高度。

　　伯德格茨介紹說：“您可以試想一個在空中飛翔的風(fēng)箏，一個在離地面幾千米的高空、以很高的速度滑翔的風(fēng)箏。它牽著一根繩索，這條繩索帶動地面上的一臺卷揚(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)動，這臺卷揚(yáng)機(jī)和一臺發(fā)電機(jī)的主軸連接在一起，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。”

　　這是和至今的風(fēng)力發(fā)電原理完全不同的、全新的設(shè)想，它利用的是高空的風(fēng)力資源。高空的風(fēng)力本來就比地面上的要強(qiáng)很多，而且更主要的一點(diǎn)是，它的風(fēng)力也更加持續(xù)穩(wěn)定。

　　風(fēng)箏發(fā)電的過程也是風(fēng)箏來回游動的過程。一開始，在強(qiáng)大風(fēng)力的帶動下，伸展開的風(fēng)箏不斷上升，直到牽著它的繩索到頭，然后風(fēng)箏自動收縮起來，不再招風(fēng)，卷揚(yáng)機(jī)開始倒轉(zhuǎn)，把風(fēng)箏拉下來。然后又是伸展、上升，如此往復(fù)不斷。

　　風(fēng)箏上升的時候生產(chǎn)電力，被拉回的時候卻要耗電，但合計(jì)下來，發(fā)電量明顯地高于耗電量。伯德格茨介紹說：“風(fēng)箏上升的時間可以持續(xù)60秒，比如說從4500 米的高度上升到5000米。然后我們再讓卷揚(yáng)機(jī)收回繩索，把風(fēng)箏拉回到初始的4500米高度。然后再開始下一輪循環(huán)。”

　　這位俄羅斯物理學(xué)家現(xiàn)在在荷蘭的代爾夫特工業(yè)大學(xué)工作。那里的科研人員胸懷大志，計(jì)劃送上高空的不僅僅是一個，而是一大批風(fēng)箏，準(zhǔn)確地說是50個巨大的風(fēng)箏，每一個伸展開來足有足球場那么大。

　　這些風(fēng)箏將在空中從上到下排成一串，看上去就像一個通天的梯子。牽扯這些風(fēng)箏的繩索將有6000米長，路燈桿那么粗，地面上的卷揚(yáng)機(jī)將有9米多的直徑。假如風(fēng)箏所在高度的風(fēng)力不足的話，人們還可以放松繩索，讓風(fēng)箏再爬高一層，上升到風(fēng)力更大的高處。因此，每一個風(fēng)箏都是一旦上天，就不應(yīng)該重返地面的。

　　開發(fā)人員告知，這樣一臺高空風(fēng)力發(fā)電設(shè)備可以達(dá)到100兆瓦的發(fā)電能力。伯德格茨說：“我們只需要一根繩索、一臺卷揚(yáng)機(jī)、一臺發(fā)電機(jī)和幾十個風(fēng)箏就夠了，我們不需要更多的東西，所以我們的發(fā)電成本將會很低，一度電的成本將不到一歐分。地面風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的裝機(jī)容量今天已經(jīng)接近了極限，5兆瓦已經(jīng)算是很大了，已經(jīng)沒有多少提高的余地了。因此，我們現(xiàn)在需要廣開思路，以便加強(qiáng)利用風(fēng)力資源。”

　　有些研究人員甚至堅(jiān)信，高空風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的潛力巨大，不僅可以取代幾十個地面的風(fēng)車，而且也可以和傳統(tǒng)的發(fā)電站一比高低。意大利都靈附近一家工程師事務(wù)所的負(fù)責(zé)人伊珀里托(Ippolito)就介紹說：“我們已經(jīng)在夢想建造發(fā)電能力在吉瓦范圍，也就是幾千兆瓦范圍的大型設(shè)備了。我們已經(jīng)在計(jì)算機(jī)上成功地進(jìn)行了模擬計(jì)算。從理論上來說，我們完全可以設(shè)計(jì)一臺發(fā)電能力達(dá)到5個吉瓦的高空風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。”

　　意大利工程人員的方案比荷蘭代爾夫特的研究人員的方案還要大膽。他們設(shè)想把高空風(fēng)箏和地面一個橫放的巨大輪子連接在一起，帶動輪子旋轉(zhuǎn)。那些高空風(fēng)箏帶有自動飛行系統(tǒng)，就像無人駕駛的飛機(jī)──無人機(jī)上所帶的系統(tǒng)一樣。風(fēng)箏上升的時候，自動飛行系統(tǒng)將會指揮風(fēng)箏進(jìn)行圓周飛行，由此帶動巨輪轉(zhuǎn)動。這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動也可以通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。

　　伊珀里托表示，一個直徑1000米的巨輪便可以提供250兆瓦的發(fā)電能力。他說：“這將是第一臺發(fā)電能力和常規(guī)電站不相上下的可再生能源發(fā)電設(shè)備。”

　　這兩支科研小組都已經(jīng)實(shí)際測試了他們的高空風(fēng)力發(fā)電原理，并得到了電力收獲，只不過試驗(yàn)規(guī)模都還很小。下一步應(yīng)當(dāng)是在較大規(guī)模的樣機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)。

　　物理學(xué)家伯德格茨也可以設(shè)想小打小鬧，建造家用式的高空風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。房主可以把這樣的設(shè)備安裝在自家房頂上，或許還可以替代太陽能電池。他介紹說：“這就是些小型風(fēng)箏梯子，100米或者200米高，足夠?yàn)橐粦羧思姨峁浊叩碾娏Α?rdquo;

　　相反，意大利人伊珀里托則是要做大夢，建造大型電站，在沿海的無人地帶建造由高空風(fēng)力帶動的超大巨輪。他并不否認(rèn)這些風(fēng)箏將會妨礙航空交通，但他認(rèn)為這個問題不難解決，規(guī)定禁止飛行就行了。畢竟，核電站上空不也明文規(guī)定是禁飛區(qū)嗎。

　　至于第一批高空風(fēng)力發(fā)電設(shè)備什么時候?qū)柺?，現(xiàn)在還沒有人能夠予以回答。首先，開發(fā)人員還得絞盡腦汁，尋找經(jīng)費(fèi)來源.