說到未來能源,第一個就會想到可控核聚變,的確,如果可控核聚變真的實現,就現階段而言,人類將會擁有取之不盡的電能。
不過可控核聚變到底何時能實現,卻沒有人能說得清,那么還有沒有什么能源獲取方式可以與可控核聚變相比呢?有,就是風能發電,不過這并不是指頂著三個大葉片的風力電機。風力電機的本質就是把風能轉化為電能,為了能夠獲取更多更穩定的風能,風力電機的個頭通常都無比巨大,因為高處才有又大又穩定的風。
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然而真正強大的風能并不是風力電機所能觸及的,它在距地表9000米的高空,那里的風力常年都能保持在每小時160公里左右,而且十分穩定。
那么如果強大的風力能夠為我們帶來多少電能呢?只需要將這些風能的1%轉化為電能,就可以滿足全世界人類的能源需求了。既然高空中有這么多可以白嫖的能源,當然沒有放著不管的道理,那么怎么才能把這些能源弄到手呢?一個解決方案就是風箏發電。因為地球是一個凹凸不平的巖質行星,再加上人類打造的大量地表建筑,所以在靠近地表的位置就會產生風切變,導致風力難以穩定,所以要獲取穩定的風能就必須去高空中求。
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風箏可以達到的高度遠遠超過了傳統的風力電機,所以就能夠獲得比傳統風機更加優質的風能。
當然,現在的風箏發電設備還遠不能達到9000米的高度,但優勢同樣明顯,因為風速提高一倍,獲取的風能就能夠提高8倍。風箏發電在風能獲取上有優勢,而成本卻比傳統的風機發電還要低很多,因為風箏不需要支撐,只需要一根纜繩,節約的建設成本肉眼可見。
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既然風箏發電優勢明顯,又有著廣闊的發展潛力,具體應該怎樣做呢?
目前世界上的風箏發電設備主要有兩類,第一類是在天空中發電,通常采用的就是一種可以自主飛行的滑翔機,這種滑翔機上裝備有螺旋槳,可以在高空捕獲風力。滑翔機在天空中并不是靜止不動的,而是做側風飛行,因為滑翔機的飛行軌跡越大,能夠捕獲到的風力面積也就越大。所以硬質滑翔機就是當前風箏發電的主流形式,但這種形式也有一個明顯的缺點,就是一旦出現問題就是徹底報廢。
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無論是滑翔機自身著落地面,還是在天空中做側風飛行時撞上飛鳥,都會導致滑翔機徹底損毀。
所以為了應對這種問題,一些廠商將硬質的滑翔機換成了軟質的充氣飛艇,既撞不壞也不怕摔,但新的問題又出現了,那就是軟質的飛艇不好控制,經常容易失控,進而就會導致風能的獲取效率下降。另外一種類型的風箏發電與前者截然不同,它并不是在天空中發電,然后再將電力通過電纜傳回地面,而是直接在地面上發電,這種發電方式使用的既不是滑翔機,也不是充氣飛艇,而是真正的風箏。
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巨大的風箏連接著地面的發電機組,當風箏被放飛到天上以特定的軌跡開始運動,便會拉動地面的電機轉動,電力也就隨之產生了。
這種方式看起來更加簡單,但有一個明顯的問題,就是風箏線的長度是有限的,當達到最大時,就要被拉回來重新釋放,所以發電時就會產生波峰與波谷,于是就需要通過額外的調整設備將發出來的電進行調整之后,才能向外輸出。無論是哪一種風箏發電,現在都還只是初級階段的產品,想要大規模商業化,還有很長的一段路要走。
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