飄浮在高空中會發電的怪獸飛艇

風，雖無形無色，卻蘊含巨大能量。尤其在高空，常年高速氣流蘊含的能量幾乎足夠全人類使用。美國氣候學家大致估計，高空風力發電功率約是1800太瓦（1太瓦=10億千瓦），也就是說，它一小時發電量就高達18000億度。如果高空風力全部轉化為電力，就能滿足人類目前的所有電力需求。

便攜高效的浮空渦輪機

無疑，高空風力發電是一個大寶藏。如何可靠又經濟地挖掘這份寶藏，眾多科技公司使出渾身解數為之努力。美國清潔能源技術創業公司Altaeros Engergies就是其中一個佼佼者。它成立於2010年，專門研究高海拔的風能開發，前期主要集中在小型發電機組，能快速帶來利潤回報。

它設計的空中發電機很實用，飄浮在空中像一艘飛艇，又像一條大河豚，被稱為浮空渦輪機。整體是一架中空的、靠氦氣飄浮的裝置，渦輪機被固定在中心。

飛行裝置還有四支魚鰭和三根纜線。魚鰭向外伸展，用來穩定機身，保持渦輪機始終正對風向。纜線則連接到地面基站，既可以用來固定渦輪機，不會隨風飄蕩，又可以用來調整高度，其中一根纜線內置金屬導體，用來傳輸電力。

地面基站配有智能計算機，能儲存電力，還會調整電力的輸出，另外它還時刻監控天氣變化。若風向變化，就調整渦輪機方向，若遇暴風雨等惡劣天氣，還會把渦輪機降下收起來。

浮空渦輪機可以飛升到600多米高空（中國最高樓上海中心大廈總高632米），與地面相比，這一高度風力更穩更強，發電效率是地面的2倍。通常情況下，一台浮空渦輪機可以滿足十幾戶家庭用電需求。

它不僅可以當一般風力發電機使用，還可以「隨身攜帶」。如果搬家到另一個地方，只需收起渦輪機，帶到另一地後重新充氣再升空，就能繼續使用。而且，它不需要大量機組人員和工程師來安裝維護，卡車運抵後幾個人就可以完成充氣、升空、調校等工作；不需要澆築混凝土地基，地面基站與通常電信通信桿的固定方式一樣。

偏遠地區先行先試

這種浮空渦輪機，最適合世界上一些偏遠地區。北極、美國阿拉斯加等地區遠離大都市，由於經濟成本、環境氣候等原因無法接入大眾電網，人們通常需要柴油發電機來提供電力。柴油發電機是效率最低的發電機之一，而且由於燃燒不可再生資源給環境帶來不少壓力。

然而，普通太陽能、風能又不適合這些極北冰寒之地。北極地區陽光照射不強烈也不充足，一年有半年不見陽光，而且多年凍土和積雪道路又使環境變得複雜，普通的風力渦輪機難以安裝運行。阿拉斯加州也面臨類似困境，因此州政府特別撥款74萬美元給Altaeros 公司，先行試驗浮空渦輪機。於是，第一架商用浮空渦輪機在阿拉斯加部署，發電機組為30千瓦，每年可減少約4.2萬升柴油消耗。

有些地面風力太小的地區，如巴西、印度也在與Altaeros接觸，成為最早部署浮空渦輪機的一批地區，從而減輕火力發電的環境壓力。Altaeros的目標不是取代傳統風力發電，而是要把風力發電擴展到傳統力量無法觸及到的地方。

Altaeros還希望開發適合海上風力發電的浮空渦輪機。定位在離岸10英里遠海面，裝配兆瓦級（1兆瓦=1000千瓦）的渦輪機，但是海面基站比傳統的海上風力發電系統小得多，而且又要保持堅固不被海風吹倒，就需要更高的技術來解決。

浮空渦輪機被充滿1000立方米的氦氣飛艇包裹，懸浮在空中。四個充氣魚鰭穩定機身，保證渦輪機正面對風向。這種飛艇由專有材料製成，能經受高空氣候影響。

第一台商用浮空渦輪機功率為30千瓦，可以為十幾戶家庭提供電力。後續更高功率的是200千瓦，它還可以攜帶移動通信和無線網路設備，擴展移動語音和數據網路。

三根雙層編織的高分子聚合物纜繩，可以防止飛艇四處飄蕩。其中一根纜繩包含銅導體，可以傳輸電力，把600米高的風電匯聚到基站的電池，或直接併入電網。

地面基站，能對高空的渦輪機時刻進行監控，幫助渦輪機尋找最佳風力，一般每小時約50千米的風是最好的。它會使用三根纜繩各自連接的三個絞車來調整浮空渦輪機的高度，並隨著氣流的方向而旋轉渦輪機，保持正對風向。如果風速超過每小時120千米，基站就會收起渦輪機。

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