风筝发电的奇想和研究

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德国之声／近几十年来，可再生能源蓬勃发展，比如风力发电，而且不仅是地面上的风力。现在也有人在发奇想，希望能有朝一日利用高空的风力。下面是德国之声的采访报道。

煤炭、石油、天然气，这些化石能源都是有限的，不是取之不尽、用之不竭的，而且还影响气候、有损健康。因此，近几十年来，人们就在考虑如何摆脱对化石能源的依赖，回答是大力发展风能、太阳能等可再生能源，使近年来风力发电场如雨后春笋般在世界各地纷纷建成。人们甚至也在计划修建规模更大、造价也更高的海上风力发电场，以充分利用海风资源。

今天的风力发电设备也和往日的风车完全不同，规格庞大，最大的现代“风车”可以达到上百米的高度，其旋转叶片的顶尖比高楼大厦还要“出格”。这样的高度已经令人难以想象了，但是像俄罗斯物理学家伯德格茨(Alexander Podgaets)这样的科研人员又在酝酿着更宏大的设想，希望达到更高的、而且是高得多的高度。

伯德格茨介绍说：“您可以试想一个在空中飞翔的风筝，一个在离地面几千米的高空、以很高的速度滑翔的风筝。它牵着一根绳索，这条绳索带动地面上的一台卷扬机转动，这台卷扬机和一台发电机的主轴连接在一起，带动发电机发电。”

这是和至今的风力发电原理完全不同的、全新的设想，它利用的是高空的风力资源。高空的风力本来就比地面上的要强很多，而且更主要的一点是，它的风力也更加持续稳定。

风筝发电的过程也是风筝来回游动的过程。一开始，在强大风力的带动下，伸展开的风筝不断上升，直到牵着它的绳索到头，然后风筝自动收缩起来，不再招风，卷扬机开始倒转，把风筝拉下来。然后又是伸展、上升，如此往复不断。

风筝上升的时候生产电力，被拉回的时候却要耗电，但合计下来，发电量明显地高于耗电量。伯德格茨介绍说：“风筝上升的时间可以持续60秒，比如说从4500 米的高度上升到5000米。然后我们再让卷扬机收回绳索，把风筝拉回到初始的4500米高度。然后再开始下一轮循环。”

这位俄罗斯物理学家现在在荷兰的代尔夫特工业大学工作。那里的科研人员胸怀大志，计划送上高空的不仅仅是一个，而是一大批风筝，准确地说是50个巨大的风筝，每一个伸展开来足有足球场那么大。

这些风筝将在空中从上到下排成一串，看上去就像一个通天的梯子。牵扯这些风筝的绳索将有6000米长，路灯杆那么粗，地面上的卷扬机将有9米多的直径。假如风筝所在高度的风力不足的话，人们还可以放松绳索，让风筝再爬高一层，上升到风力更大的高处。因此，每一个风筝都是一旦上天，就不应该重返地面的。

开发人员告知，这样一台高空风力发电设备可以达到100兆瓦的发电能力。伯德格茨说：“我们只需要一根绳索、一台卷扬机、一台发电机和几十个风筝就够了，我们不需要更多的东西，所以我们的发电成本将会很低，一度电的成本将不到一欧分。地面风力发电设备的装机容量今天已经接近了极限，5兆瓦已经算是很大了，已经没有多少提高的余地了。因此，我们现在需要广开思路，以便加强利用风力资源。”

有些研究人员甚至坚信，高空风力发电设备的潜力巨大，不仅可以取代几十个地面的风车，而且也可以和传统的发电站一比高低。意大利都灵附近一家工程师事务所的负责人伊珀里托(Ippolito)就介绍说：“我们已经在梦想建造发电能力在吉瓦范围，也就是几千兆瓦范围的大型设备了。我们已经在计算机上成功地进行了模拟计算。从理论上来说，我们完全可以设计一台发电能力达到5个吉瓦的高空风力发电设备。”

意大利工程人员的方案比荷兰代尔夫特的研究人员的方案还要大胆。他们设想把高空风筝和地面一个横放的巨大轮子连接在一起，带动轮子旋转。那些高空风筝带有自动飞行系统，就像无人驾驶的飞机──无人机上所带的系统一样。风筝上升的时候，自动飞行系统将会指挥风筝进行圆周飞行，由此带动巨轮转动。这种旋转运动也可以通过发电机转化为电能。

伊珀里托表示，一个直径1000米的巨轮便可以提供250兆瓦的发电能力。他说：“这将是第一台发电能力和常规电站不相上下的可再生能源发电设备。”

这两支科研小组都已经实际测试了他们的高空风力发电原理，并得到了电力收获，只不过试验规模都还很小。下一步应当是在较大规模的样机上进行试验。

物理学家伯德格茨也可以设想小打小闹，建造家用式的高空风力发电设备。房主可以把这样的设备安装在自家房顶上，或许还可以替代太阳能电池。他介绍说：“这就是些小型风筝梯子，100米或者200米高，足够为一户人家提供几千瓦的电力。”

相反，意大利人伊珀里托则是要做大梦，建造大型电站，在沿海的无人地带建造由高空风力带动的超大巨轮。他并不否认这些风筝将会妨碍航空交通，但他认为这个问题不难解决，规定禁止飞行就行了。毕竟，核电站上空不也明文规定是禁飞区吗。

至于第一批高空风力发电设备什么时候将会问世，现在还没有人能够予以回答。首先，开发人员还得绞尽脑汁，寻找经费来源.

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