风筝发电机 8吨超级风筝（图）

當一台直徑 100 米的木馬風箏把風能轉化為 5 億瓦的電能，風電產業將發生巨變。風將化為無窮電力從天而來。

在『西伯利亞』的荒原上，一台直徑 9 米的“卷揚機”，緩緩放出直徑 0.5 米粗的鋼索。鋼索的另一端，是 50 張自上而下排列成一串的“風箏”，它們每張都有“足球場”那么大，像是一排飽滿的風帆，欲牽引著大地駛向天空。

在這個俄羅斯物理學家「波德哥茨」，所設計的風箏發電場景中，這組“風箏”將被放到 6000 米高空，做垂直運動積累能量；好像一座巨大的通天梯，讓西伯利亞高空的狂風，化身 100 兆瓦的電能走下人間。

旋轉木馬放風箏

“旋轉木馬”和“風箏”組合而成的『發電機』更為輕巧！意大利『巨杉公司』設計的 KiteGen，把旋轉的 12 組風箏，放到 2000 米的高空收集“風力”，來牽引一個，直徑 100 米的“旋轉木馬”轉盤進行發電。

「波德哥茨」的天梯風箏，排列成一排做上、下運動，不存在朝不同方向轉的問題，一架風車的全部扇葉，也可以被設計成相同的偏折角度，而讓這 12 組風箏，向同一個方向運動則是個技術難題。

KiteGen 的主設計師，48 歲的「馬西莫」是一個極限運動愛好者，經常會在週末去『都靈』郊外玩懸掛式滑翔。他由懸掛式“滑翔傘”的手動方向控制原理得到靈感，用一對“高阻電纜”傳送地面控制信號，來控制風箏的方向和角度。

風箏本身的設計，借鑒了他熱衷的另一項運動——沖浪！風箏牽引沖浪，所用的風箏重量輕、昇空能力高、抵抗力超強， 與 KiteGen 所用風箏的要求很相似。

『這個旋轉木馬，還可以設計的更大一些，不必擔心動力問題。』伊波利托表示，更大尺寸的轉盤上面，可以配制更多組風箏來收集風動力。根據巨杉公司的估計，直徑 100 米的木馬風箏發電機，可以轉化 5 億瓦的能量，堪比一座“核電站”。

不過這座木馬風箏發電機，目前還只是停留在繪圖板上的一個概念，專家在進一步研究其可行性！要在哪里安置這台俏皮的大型“旋轉木馬”也是個問題。與游樂園的木馬不同， KiteGen 必須拿到空域許可證，才可把 12 組風箏放上天空。伊波利托眨眨眼說：『把它造到“特里諾維切累斯”核電站去吧，那里早已是禁飛區了。』

伊波利托很快就可以在意大利，見到自己設計的木馬風箏發電機了！有意在風力發電產業有所發展的『都靈公用事業公司』，與『巨杉』簽訂了技術合作協議，並將承擔 40% 的樣機制造費用。這家公司，距離意大利主要進行風車發電的沿海地區較遠，因此寄希望於高空風能的開發。

高空風電場

世界各國都在關注“高空風能”的開發，低空的風力並不恆定可靠，因此一般風力發電站，通常都設在可獲得持續風能的“高地”或者“海邊”。並且為了提高風輪機的發電量，風車也越造越高，在夏威夷『珍珠港』北岸的世界上最大的風輪機高達 122 米。

澳大利亞『悉尼科技大學』機械工程學教授「布萊恩羅伯茨」表示：『海拔 4600 米到 1 萬米的高空，氣流強勁而穩定，是理想的空中風電廠。』

當巨杉公司在意大利尋找，建造木馬風箏的合適地點時，在美國『加利福尼亞』和『聖地亞哥』，羅伯茨與另外三個工程師啟動試驗，推出了他的：“高空風車場”計划！

在“風車場”里，風箏與風車發電機的主要組件：“風輪機”被設計在一起，主要發電設備將全部被放上高空，就像一只真正的風箏；這只風箏有一個H型的巨大支架，支架上安裝著發電機，支架的四端，分別還有 4 個大型風輪機。

這四個風輪機，可像直昇機螺旋槳一樣旋轉，帶著發電機飛向高空。羅伯茨，可以通過風箏上的“全球定位系統”確定其方位，在理想的高度，利用風輪機的電腦輔助控制儀，調整風箏迎風傾斜的角度。

當“風箏”最終懸停在 1 萬米高空時，地面電站停止供電，此時時速近 320 公里的強勁氣流，會吹動風車葉片發電；把風箏與地面緊密維系的是特制的“電纜”，將轉化的電能以 2 萬伏的高壓，通過兩根“鋁絲”輸送到地面。

為了把這套復雜的設備送上天，羅伯茨必須盡量減輕它的體重，採用“碳纤維”、“鋁”和“玻璃縴維”等材料制造的風輪機重約 2 噸！當這只超過 8 噸的“超級風箏”，在萬米高空遇到 320 公里/ 小時的強風時，電纜核心直徑 7.6 厘米的超輕纤維纜繩，可以保證它不被吹走，這種“超輕纤維”，也被用來制造 NASA 的航天飛船的安全氣囊。

在1 萬米的高空，大氣環流永遠不會停息，羅伯茨估計自己的風箏發電機『比起經常因為無風而在地面上閑置的風車，發電能力高出 3 倍！』。而且高空，可以不受地形、地勢等地理環境的限制進行電力輸送，也大大降低了成本。

據估計，300 個這樣的發電風箏，在 200 平方公里的空域組成一個“高空風車場”，就足以供應整個『芝加哥市』的電力需求。羅伯茨表示，用這台“高空風車”來發電，每度電的生產成本不到 2 美分！而意大利巨杉公司，在計算了木馬風箏發電機的制造成本后，也宣布他們的成本不到 1 歐分/ 度。

高空的風能在被人類成功駕馭后，展現出其“低廉成本”和“恆定產能效率”的優勢，伊波利托說：『我稱之為一場革命，“高空風能”將會是未來新能源的一部分，風電可能會因此成為未來能源產業的主體。』

目前“風電”已經是全球範圍內，發展速度最快的能源產業，10 年來它以每年 30% 的速度增長！全球現有風電資源 5 萬兆瓦，約等於 50 個大型核電站的發電能力。

風電時代的來臨

中國的風電產業起步較晚，不過最近兩年開始高速增長，增長速度超過 100%！2007 年，『中海油』在“威海”建成 110 萬千瓦的全球最大海上風電站。同年，海南5 座風電場開工，重慶也建成 1 座風電場，並計划發展成西部風電城，2007 年我國風電新裝機 328 萬千瓦，僅次於美國和西班牙，成為世界風電增長最快的國家之一。

中國的風能總儲量，雖然達到約 43.5 億千瓦，但是目前技術條件下，可開發和利用的只有 7 億~12 億千瓦。在開發新能源的過程中“縮減耕地”資源——建設大規模的風力發電場，可能占用大量耕地，這也是中國風電產業發展的瓶頸。

新疆吐魯番市的「李曉冬」，十多年來一直想要嘗試風箏發電：『倒沒有什么研究成果，就是覺得這會是個不錯的點子，所以想和人講講。』

風電時代正在全面到來，目前全世界有許多關於風箏發電的好點子！荷蘭『代爾夫特工業大學』，曾有一個：“梯式電站”的研究項目，他們設想把一組大風箏，用纜繩串連成風箏環，放飛到幾千米的高空，由電腦控制使風箏環，一邊比另一邊獲得的風力高出更多, 而帶動整個風箏環旋轉，旋轉產生的動力，傳遞到地上的發電機轉化成電能。

而加拿大的飛艇工程師「佛瑞德費格斯」，則把飛艇和風車組合成─“飛艇風車”，利用飛艇把桶形風車，帶到 45 米~120 米的空中收集風力，再由電纜輸送到地面發電；這種“飛艇風車”被設計的很小，比較適合家庭使用。

德國科學家想要設計出，專供“家庭”使用的小型風箏發電設備：把發電機安裝在“房頂”，然后把風箏放飛到 100 米的高處收集風能，用來供給家庭所需的不到幾千瓦的電力。

然而，這些好點子並非都能得到實現，“梯式電站”已經停止研究，而“飛艇風車”也依然停留在設計圖紙上。羅伯茨的“高空風車實驗機”雖然已在地面風洞試驗中成功，然而他至今仍無法籌集到，制造和試驗原型機的所需的 400 萬美元資金，“高空風車場”計划遭到投資者的冷遇！羅伯茨自嘲道：『他們可能更願把錢花在有保險收益的能源大工程上。』

伊波利托則樂觀得多，他認為風箏發電設備覆蓋區域小，卻可產生巨大能量，優於諸如滑翔機發電機、和風車等類似項目，在未來必將成為首選的風電設備，伊波利托：『即使設計無法立刻化為產品，我們仍然應該相信自己的想象力，只要找到恰當的技術來規範，它會立即變成強大的生產動力。』

意大利 KiteGen 公司風箏發電機效果圖