風(fēng)電新技術(shù)：風(fēng)箏發(fā)電的三種方法

　　風(fēng)箏是什么？最簡(jiǎn)單的風(fēng)箏，是由小棍細(xì)繩彩紙?jiān)傻幕ɑňG綠的兒童玩具。

　　大約20年前，越來(lái)越多的沖浪愛(ài)好者開(kāi)始用大型風(fēng)箏代替摩托艇拉著滑板沖浪，20平米大的風(fēng)箏加上強(qiáng)度是鋼索15倍的高科技繩索，可以讓沖浪者飚出100公里開(kāi)外的時(shí)速，或是飛到15米以上的空中再輕輕滑回水面。

　　眼下，各國(guó)科研人員正在努力賦予風(fēng)箏一項(xiàng)新的功能——讓它成為高空風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)。在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，“風(fēng)電風(fēng)箏”將會(huì)飛入高空，將那里更強(qiáng)勁、更穩(wěn)定的風(fēng)能“捕獲”回來(lái)。

　　三種用風(fēng)箏發(fā)電的方法

　　根據(jù)記載，雖然早在十九世紀(jì)初就有人用大型風(fēng)箏來(lái)拉小火車，但直到1980年左右，才有人著手研究風(fēng)箏發(fā)電的可能性。

　　開(kāi)創(chuàng)這一領(lǐng)域理論研究的研究人員叫萬(wàn)里-勞埃德，他在加利福尼亞州的勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室里計(jì)算出，相比于懸在空中某一點(diǎn)，風(fēng)箏在風(fēng)中來(lái)回飛動(dòng)能產(chǎn)生更大的能量，如果翼展能達(dá)到洛克希德C-5運(yùn)輸機(jī)機(jī)翼大小(68米長(zhǎng))，理論上從每秒10米的風(fēng)力中就能獲得兆瓦級(jí)的能量，這已能與當(dāng)今大型地面風(fēng)力發(fā)電機(jī)相提并論。

　　勞埃德提出兩種風(fēng)箏發(fā)電的方式一是在風(fēng)箏機(jī)翼上安裝類似螺旋槳的渦輪機(jī)葉片，空氣帶動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能，然后通過(guò)導(dǎo)電的繩索將電能傳送到地面，這種技術(shù)如今被昵稱作“飛翔的發(fā)電機(jī)”；另一種方案是通過(guò)空中的風(fēng)箏施加給控制繩索的力，帶動(dòng)地面設(shè)備發(fā)電。

　　此外，后來(lái)還有人提出，渦輪葉片既作為能量收集裝置，同時(shí)也是風(fēng)箏的動(dòng)力裝置。

　　與高塔、風(fēng)車式樣的傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)相比，這種“箏載”高空風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)自有其優(yōu)勢(shì)這種帶繩索的飛行器能到達(dá)更高的空中，那里的風(fēng)能更加強(qiáng)勁穩(wěn)定。此外，因?yàn)椴挥媒ǜ咚尉薮蟮男D(zhuǎn)葉片，這就大幅度削減了建設(shè)成本和安裝時(shí)間。

　　當(dāng)然，與傳統(tǒng)風(fēng)電設(shè)備相比，尚處于實(shí)驗(yàn)室階段的風(fēng)箏發(fā)電系統(tǒng)還有很多難題要克服。譬如，在這種系統(tǒng)中，風(fēng)箏作為風(fēng)能采集器將高空風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，同時(shí)也是保持系統(tǒng)穩(wěn)定的平衡器，但平衡運(yùn)動(dòng)與做功運(yùn)動(dòng)相互耦合、相互影響，很難設(shè)計(jì)出平衡與做功的最佳控制模式，系統(tǒng)復(fù)雜，持續(xù)性和穩(wěn)定性難以保障。另外還要考慮安全問(wèn)題，碰到雷雨天氣，電站容易被“順繩索而下”的雷電擊毀。