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风筝发电——让风电飞得更高

美国环境和气候学家肯·卡尔代拉给地球人画了一个“饼”，说是地球上高空急流风的百分之一，便可以肥煤满足整个地球的电力需求。

要吃到这个“饼”可不容易，现有的风力发电机叶片的顶尖离地也就是百来米高。如果要截取1000m高度的风能量（这里的风力是地面附近的4倍），这台风力发电机就和世界最高建筑、预计今年底完工、818m的迪拜高塔有一比了。随着高度的上升，支撑塔的不稳定性大大提高，塔的规模和成本呈指数增长，因此不大可能将风电机的轮毂放置到超过100m的高处。

荷兰的乌波·欧克斯教授提出了一种看似“儿戏”的方案：放个风筝来发电。他分析了传统的发电风车，认为它最有效率的部分在于叶片。叶片是真正需要留在空中的，更需要追求轻质、动态、智能化；而轮毂和发电机，统统可以移到地面。

在他的系统中，风筝的掌舵单元着地安装，2台引擎控制着绞盘，分别收放连接风筝两端的2条绳索，帮助操纵风筝的飞行。在指定的高空，半刚性风筝时而上升，拉动绳索；时而在地面控制下下降，瓶套缩回绳索，如此不断重复。风筝的来回运动带动地面上的发电机发电。而风筝上的航空电子传感器接收数据，将高度、方位、风力状况等实时反馈给系统。

按照欧克斯的设计，风筝的飞行轨迹呈“8”字形。这样，在需要收线下降时，风筝将与地面呈一定角度飞行，它就像一架滑翔机，飞翔时不需要多少动力，以便更有效地发电。项目的另一个核心部分是控制软件，由英国苏塞克斯大学的福雷开发。它控制风筝按“8”字形飞行，并万能拉力实验机通常要对不同刚度的试件进行材料力学性能实验根据反馈数据为其导航，让它始终指向能获取最大能源的方向，实现同步化的飞行。在多风筝的发电厂，电脑控制它们在空中互不干扰地同时飞行。

意大利的KiteGen研究所已制造了发电风筝的样机，金属箔的面积为18.5m2，发出电力为40KW。2011年会完成140m2的风筝，发电达300万W，足够供应9000个家庭。KiteGen发电厂可以包括多个风筝，它们的掌舵单元在地面环形分布。

发电风筝并不特别怕雷击，因为牵拉的线缆用塑料纤维制成，并不是良导体。KiteGen发电厂的上空需要限制飞行器，这与同类型的市政设施（如核电厂、炼油厂）是一样的。而由于风筝间的间隔不必很大，风筝电厂占地远少于同等功率的传统风力发电厂。风筝发电的会致使表的数值不准确成本约为每度电3欧分（按100MW电厂压力传递较好而使收缩力减小计），比化石燃料电力便宜一半，无污染的环境效益更吸引人。

顺便一提这位乌波·欧克斯教授是何方神仙。人类探索太空的记事表载明，他是荷兰籍宇航员，有效载荷专家，1985年10月30日到11月6日搭乘挑战者号航天飞机执行STS-61-A任务。他的另一项著名发明是在特制管道中行驶、时速可达250km的“超级公共硅胶辊汽车”。