紧张研制中的漂浮式飞行涡轮
600高空的“牵线木偶”
中国风电材料设备网:有道是“高天滚滚寒流急”,研究表明,高空蕴藏的风能的能量,足够满足全地球的需求。传统的风力涡轮机纷纷试着“高大上”,今年在丹麦的一个测试中心安装了现今最高的风力发电机,它的叶片尖端“摸高”达到220米。
美国波士顿一家名为Altaero的新公司希望成为把高空风能带到地球的先锋。2013年,他们在缅因州测试了一款涡轮发电机,漂浮在风时速为72公里的150米高处。而在马萨诸塞州萨默维尔的Altaero绿城实验室,更大的漂浮式飞行涡轮(BAT)正在加紧研制。
由于转子深藏在内部,BAT看上去不像传统的风力涡轮机,倒是更像一个充气飞行翼。1000立方米氦气充满了气囊,将BAT带到600米的高空,那里的风力强劲而稳定。
机器人飞艇的管形主体(A)长4.3米,容纳着转子(B),专为捕获高空风的能量而设计。BAT带有4个充气的稳定鳍,会随时以被动方式将BAT转向,让转子对准来风。而制作BAT的专用全天候UV织物材料,则是该公司与飞船和航天服先驱ILC多佛公司合作开发的。
为防止飞艇漂走,采用了3根双绞聚合物系绳(C)。一根线缆包含着铜导线,将600米高空收集的电力输送到蓄电设备或电网。
地面站(D)回应从BAT传感器传回的数据,帮助飞行涡轮取得最优风力条件,大约为相对时速48公里。它可使用3台绞车调整BAT的高度,或在遇到剧变气流时转向(看上去像倒置的牵线木偶)。如果风超过时速120公里,地面站会将BAT索性收起。
设计中的首个商业BAT将带有30千瓦的发电机组,能满足十几个家庭的电力需求。更大的版本将包含200千瓦发电机组。
美国斯坦福大学气候学家卡尔代罗2012年合作主持了一项研究,他写道,“高空风的能量足够提供全世界的需求。”这里的潜力估计在1800太瓦——是地表附近估计值的4倍以上。“问题是,能不能创造可靠、经济地提取这些能量的技术。研制BAT的Altaero公司证明它已这样做了。”
当然,飞行器绝对不能有泄漏。公司总监和创始人之一亚当·瑞恩说,“我们一直在研究,希望了解材料可耐用多久。我们的愿景是推出一个产品,你可以部署在那里一年两年,还可以卸下打包,移到新站点或交给新客户。”
BAT安装简单快速,可以空运,到位后一辆卡车几个人,就能现场充气,当天发电。而同样规模的传统风力涡轮机则需要浇注混凝土基础,建立多层塔,需要一批人花上好几天。BAT连接到基站,只需用电线杆一样的地锚就能固定。
BAT也可以携带无线和蜂窝天线,或作为无线互联网节点,以创建或扩展语音和数据网络。