1000英尺上的發電站

杜淑婷

科學數據表明在急流中的風能總量相當于人類總能源需求的100倍，離地面越遠，風越強勁。我們頭上那片藍天，無疑是一個可再生能源的大寶庫。不過，人類在利用風能方面，一直未能解決風能的不穩定性和上網率，與此同時，在地面搜集風能也因為破壞植被和占用土地資源等問題一直備受詬病。

美國Altaeros能源公司認為，把這些風能完全利用起來又不占用土地資源，并不是一個遙遠的夢。3月，這家公司宣布要在阿拉斯加上空投放一個高空風力發電機（Buoyant Airborne Turbine，下簡稱BAT），它能夠飛到1000英尺高捕捉比地面上強5到8倍的氣流，使發電量比地面風力發電裝置高一倍。

從外觀上看，BAT看上去像一頭憨厚的胖鯨鯊。發電機是一個輕量級的、帶三葉片設計的水平軸心系統，設備的功率約為30千瓦。這個發電機裝在一個巨大的灌注氦氣的圓形保護布罩里，并由高強度的繩索將保護罩與地面的便攜式站點連接固定。這個連接設備也承擔了將電能通過電線輸送到地面的角色。

該公司CEO Ben Class 解釋稱，BAT的安裝和運輸并不復雜，通過輕航空器技術便可把BAT送上高空。值得一提的是，BAT還攜帶蜂窩收發器等傳感設備，可以隨時精準地監測當地的天氣數據。

在2013年的幾場測試中， BAT的樣機曾被放在500英尺的高空進行測試，表現十分理想。隨后，Altaeros決定選取阿拉斯加作為當前項目的主要試驗地點。阿拉斯加常年寒冷，氣候條件惡劣，一般的發電機在寒冷的條件下很難正常運轉。Altaeros團隊認為，如果BAT在這里也扛得住，那么它應用在世界上任何角落都沒有問題。按照項目的計劃，BAT將在阿拉斯加1000英尺的高空運行。

據悉，這是Altaeros的第一個長期商業試驗項目，總花費 130 萬美元，為期18個月，預計能為當地10多戶離網居民提供充足電力。目前，美國許多離網的小島嶼、礦區或軍事基地，都是依靠昂貴的柴油發電機來滿足能源需求。如果該項目能夠順利通過測試，Altaeros的高空發電站將會應用到這些地區。

據了解，目前BAT已經獲得了阿拉斯加能源管理局和印度的RNT聯合國際公司的資金支持。另外，加州能源委員會、緬因州技術研究所和馬薩諸塞州清潔能源中心對BAT項目也都提供了資金支持。

事實上，近年來高空風力發電已經成為了發達國家新的投資熱點，試圖開發風力發電系統的公司不在少數，比如被谷歌收購了的Makani電力公司曾設計出一款帶翼渦輪機，但目前還在研發階段；意大利KiteGen科技公司在幾年前已經把目光投向高空風能，開發出一種利用高空風能的風箏發電機；德國的SkySails公司、荷蘭的Ampyx能源公司都曾相繼得到風投資金。

Ben Class預計如果BAT投入商業用途，每千瓦時的價格將約為目前阿拉斯加離網發電地區的一半左右。比起傳統塔上架設的風力發電機，BAT的安裝成本要低三分之一，還可以輸出超過傳統塔架2到3倍的電能。

Altaeros CEO希望在18個月的試運行期間收集數據用作參考。接下來Altaeros公司打算把項目向印度、巴西、加拿大等地區推進。如果BAT成為能投入長期使用的高空風力發電機，將有助于政府改善偏遠地區居民的用電環境，將部分人群從能源困局中解放出來。