未来,当你前往阿拉伯旅游时,可能会看见空中飘着像风筝一样的高空风力发电机!石化能源枯竭的一天终究会到来,中东地区的科学家已经开始研究这种技术能为当地提供多少能量。具体来说,研究人员确定了中东国家里,最具发展高空风力发电系统潜力的地区就在阿拉伯和阿曼内地。
地表风力涡轮机已经是一项成熟且快速增长的再生能源技术,能为减少温室气体排放做出重大贡献,但它也一直受到风力间歇性问题所扰,而高空风力发电机可能不会有这种问题。高空风电不是新的想法,不过石油大国的科学家显然知道能源已踏上转型潮流,并开始为母国的后路盘算。
阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)团队在《科学报告》期刊发表研究,透过分析 NASA 收集的数据并考虑季节变化后,他们确定了阿拉伯与阿曼地区高空风力资源丰富、年平均变化低,有利部署空中风能(AWE)系统,并计算出在多少高度时高空风电机可以发挥最佳效能,使该技术成为可靠的石油替代来源。
论文第一作者安德鲁·叶普(Andrew Yip)表示,风力涡轮机收集最大能量的高度会随着地区与时间变化,目前的相关技术允许涡轮机在地表上 2~3 公里的范围内都能自行改变高度,以灵活捕捉最大速率的风。未来,随着技术发展,风力涡轮机或许可以飘向更高。
高空风力发电机目前主要有两种类型在开发中,一种是长得像风筝的风力发电机,自高空产生的电力借由缆绳传回地面储存利用,专门开发此型的公司有 KiteGen。维基记载,大约 20 台风筝型风力发电机分布在一立方公里天空中(可以自动控制高度),在每年的 80% 时间里提供 1 GW电力,相当于中型核电站,但资本成本估计低了 10 倍。
(Source:kitegen)
另一种则是长得像飞机的风力发电机,透过缆绳放到高空后,借由风推动而绕圈旋转,产生的机械功率再透过发电机转为电力传回地面,专门开发此型的公司有马卡尼电力公司(Makani)。该公司的官网表示,最新型号“ M600”额定功率达 600 kW。
(Source:马卡尼电力公司)
领导这项中东高空风力发电研究的地球科学与工程学家 Georgiy Stenchikov 表示,高空风力发电将有助于阿拉伯实现“2030 年可再生能源发展计划”的愿景。
- Wind turbines suspended high in the sky have potential as an alternative power source for Saudi Arabia
(首图来源:altaerosenergies 影片截图)