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在荷兰代尔夫特理工大学,“风筝”一词并不意味着夏季的娱乐。相反,科学家们看到“风筝”作为一种重要的空中风力技术,具有风力发电机所不具有的优势。
该大学具有计算流体动力学背景的Roland Schmehl副教授一直在探索风筝型能源。从项目的角度看,风筝相比令人印象深刻的风力涡轮机简直是小巫见大巫,不过Schmehl却认为,高空的风与地面的风相比,其携带能量是后者的几百倍,风筝如果可以飞得更高,并能更大规模的发展,就可以超越传统发电机的极限。
“2009年,我在这所大学第一次主张接触这项技术,整个团队建造的原型系统令我惊讶,25平方米的风筝能够在机场每小时飞70到90公里。”风力的强度让Schmehl产生了一种惊奇的体验。他确信,在可再生能源方面,风筝技术一定会大有所为。
间歇的能源对于风力发电机来说并不是一个完全稳定的路径,然而这对于风筝来说却不是问题:风筝飞的越高,就会获得更多的风能。风筝更多的优势是它们会引起较少的环境影响和具有较低的成本。
其实,风筝发电的原理很简单,风筝与地面的发电机通过特殊的电缆线相连,当风筝在高空飞行到最大高度时,地面人员就控制风筝在空中做来回升降运动,通过这种来回运动最终带动地面发电机发电。
该团队描述称,整个系统需要牵引和回缩两个阶段,通过具有放索和卷索两种状态的系链的操作下发生变化。在放索过程中,风筝能以70~90 千米/小时的速度机动飞行,这能够产生强大的牵引力,使被卷筒和联接地面的20千瓦发电机转换成电力。
Schmehl表示,风筝发电的成本约为8美分/千瓦小时,但他的团队预测,若能够形成几百平方米的风筝大规模运作,发电成本还将更加低廉,约为2美分/千瓦小时。
然而,空中交通的监管却成为风筝发电的最大障碍。Schmehl表示,在欧洲,由于飞在高处的风筝可能干扰飞行路线,他们的团队必须要经过特殊许可才能进行风筝的放飞,为此,该团队也期望通过风筝发电来满足非洲及其农村的电力需求。
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