1000英尺上的发电站

杜淑婷

科学数据表明在急流中的风能总量相当于人类总能源需求的100倍，离地面越远，风越强劲。我们头上那片蓝天，无疑是一个可再生能源的大宝库。不过，人类在利用风能方面，一直未能解决风能的不稳定性和上网率，与此同时，在地面搜集风能也因为破坏植被和占用土地资源等问题一直备受诟病。

美国Altaeros能源公司认为，把这些风能完全利用起来又不占用土地资源，并不是一个遥远的梦。3月，这家公司宣布要在阿拉斯加上空投放一个高空风力发电机（Buoyant Airborne Turbine，下简称BAT），它能够飞到1000英尺高捕捉比地面上强5到8倍的气流，使发电量比地面风力发电装置高一倍。

从外观上看，BAT看上去像一头憨厚的胖鲸鲨。发电机是一个轻量级的、带三叶片设计的水平轴心系统，设备的功率约为30千瓦。这个发电机装在一个巨大的灌注氦气的圆形保护布罩里，并由高强度的绳索将保护罩与地面的便携式站点连接固定。这个连接设备也承担了将电能通过电线输送到地面的角色。

该公司CEO Ben Class 解释称，BAT的安装和运输并不复杂，通过轻航空器技术便可把BAT送上高空。值得一提的是，BAT还携带蜂窝收发器等传感设备，可以随时精准地监测当地的天气数据。

在2013年的几场测试中， BAT的样机曾被放在500英尺的高空进行测试，表现十分理想。随后，Altaeros决定选取阿拉斯加作为当前项目的主要试验地点。阿拉斯加常年寒冷，气候条件恶劣，一般的发电机在寒冷的条件下很难正常运转。Altaeros团队认为，如果BAT在这里也扛得住，那么它应用在世界上任何角落都没有问题。按照项目的计划，BAT将在阿拉斯加1000英尺的高空运行。

据悉，这是Altaeros的第一个长期商业试验项目，总花费 130 万美元，为期18个月，预计能为当地10多户离网居民提供充足电力。目前，美国许多离网的小岛屿、矿区或军事基地，都是依靠昂贵的柴油发电机来满足能源需求。如果该项目能够顺利通过测试，Altaeros的高空发电站将会应用到这些地区。

据了解，目前BAT已经获得了阿拉斯加能源管理局和印度的RNT联合国际公司的资金支持。另外，加州能源委员会、缅因州技术研究所和马萨诸塞州清洁能源中心对BAT项目也都提供了资金支持。

事实上，近年来高空风力发电已经成为了发达国家新的投资热点，试图开发风力发电系统的公司不在少数，比如被谷歌收购了的Makani电力公司曾设计出一款带翼涡轮机，但目前还在研发阶段；意大利KiteGen科技公司在几年前已经把目光投向高空风能，开发出一种利用高空风能的风筝发电机；德国的SkySails公司、荷兰的Ampyx能源公司都曾相继得到风投资金。

Ben Class预计如果BAT投入商业用途，每千瓦时的价格将约为目前阿拉斯加离网发电地区的一半左右。比起传统塔上架设的风力发电机，BAT的安装成本要低三分之一，还可以输出超过传统塔架2到3倍的电能。

Altaeros CEO希望在18个月的试运行期间收集数据用作参考。接下来Altaeros公司打算把项目向印度、巴西、加拿大等地区推进。如果BAT成为能投入长期使用的高空风力发电机，将有助于政府改善偏远地区居民的用电环境，将部分人群从能源困局中解放出来。