風箏風力發(fā)電機風力利用史

人類對風能的利用已有幾千年的歷史，最初主要是利用風力提水灌溉，及海水曬鹽和風力驅(qū)動的磨坊。這在當時是人類利用自然界的力量，利用風力和水力代替人力和畜力來驅(qū)動工作機械，提高了生產(chǎn)力。至于人類利用風能來驅(qū)動船只航行，則可追溯到更久遠的年代。

國內(nèi)小型風力發(fā)電機概況：

我國較大規(guī)模地開發(fā)和應用風力發(fā)電機，特別是小型風力發(fā)電機，始于70年代，當時研制的風力提水機用于提水灌溉和沿海地區(qū)的鹽場，研制的較大功率的風力發(fā)電機應用于浙江和福建沿海，特別是在內(nèi)蒙古地區(qū)由于得到了政府的支持和適應了當?shù)刈匀毁Y源和當?shù)厝罕姷男枨螅⌒惋L力發(fā)電機的研究和推廣得到了長足的發(fā)展。對于解決邊遠地區(qū)居住分散的農(nóng)牧民群眾的生活用電和部分生產(chǎn)用電起了很大作用。

近年來，隨著世界范圍內(nèi)對環(huán)境保護、全球溫室效應的重視，各國都競相發(fā)展包括風能在內(nèi)的可再生能源的利用技術(shù)，將風能作為可持續(xù)發(fā)展的能源政策中的一種選擇，不論對并網(wǎng)型的大型風力發(fā)電機和適用于邊遠地區(qū)農(nóng)牧戶的離網(wǎng)型小型風力發(fā)電機都給予了很大的政策支持。我國目前已有安裝并網(wǎng)的風力機的風力田24 處，總裝機容量26.8萬千瓦。小型風力機的保有量超過14萬臺，使我國成為世界上小型風力發(fā)電機保有量最多的國家。

小型風力發(fā)電機組的組成：小型風力發(fā)電機組一般由下列幾部分組成：風輪、發(fā)電機、調(diào)速和調(diào)向機構(gòu)、停車機構(gòu)、塔架及拉索等，控制器、蓄電池、逆變器等。

風箏風力發(fā)電機的核心在于通過風箏的旋轉(zhuǎn)運動；旋轉(zhuǎn)激活產(chǎn)生電流的大型交流發(fā)電機。自動駕駛儀的控制系統(tǒng)會最優(yōu)化飛行模式，使其在不分晝夜飛行時所產(chǎn)生的電流達到最大化。假設受到干擾，例如，迎面而來的直升機或小型飛機、甚至一只鳥，一個雷達系統(tǒng)能夠在幾秒鐘內(nèi)重新調(diào)整風箏航行方向。意大利都靈附近的小公司“巨杉自動控制”(Sequoia Automation)領(lǐng)導實施了這一項目，據(jù)估計，風箏風力發(fā)電機每兆瓦時能產(chǎn)生10億瓦的電力，而每兆瓦時的成本僅有1.5歐元。而歐洲國家每兆瓦時發(fā)電的成本平均為43歐元，顯然，風箏風力發(fā)電機的成本是后者的近三十分之一。

該項研究目前還處于理論階段。

風箏發(fā)電機高效率

意大利都靈附近的小公司“巨杉自動控制”（Sequoia Automation）領(lǐng)導實施了這一項目，據(jù)估計，風箏風力發(fā)電機每兆瓦時能產(chǎn)生10億瓦的電力，而每兆瓦時的成本僅有1.5歐元。而歐洲國家每兆瓦時發(fā)電的成本平均為43歐元，顯然，風箏風力發(fā)電機的成本是后者的近三十分之一。

為意大利政府機構(gòu)ENEA研究再生能源的盧西亞諾·佩拉奇（Luciano Pirazzi）說：“鑒于風箏風力發(fā)電機的發(fā)電量及低成本，這確實是一個令人神往的項目。不過，該項目仍存在一系列不確定因素———目前，它基本上還只是停留在繪圖板上的一個概念而已。其可行性有待于進一步證明。”人們心中對這種新型發(fā)電機的巨大疑問包括，發(fā)電機的安放位置以及令人頭痛的空域許可證行政審批手續(xù)等問題。根據(jù)專家現(xiàn)在的推測，風箏風力發(fā)電機有可能會聳立在以前曾是特里諾維切累斯核電站所處區(qū)域的上空，那里早已是禁飛區(qū)。

到2010年，意大利必須將其再生能源的比例增至總電量的22%，以滿足歐盟再生能源政策目標的要求。風力發(fā)電是再生能源的一個重要組成部分，而來自國內(nèi)外企業(yè)的競爭有望進一步加劇。因在風箏風力發(fā)電機項目上的出色表現(xiàn)，巨杉自動控制公司被授予了“2006世界再生能源獎”。

風箏發(fā)電機省成本

風箏風力發(fā)電機也使都靈公用事業(yè)公司AEM相信其所具有的巨大價值，這家公司最終同意承擔風箏風力發(fā)電的實驗樣機40%的費用，并作為技術(shù)合作伙伴在合約上簽了字。這是AEM公司首次進行此類項目的投資，這家公司距意大利主要進行風車發(fā)電的沿海地區(qū)較遠。AEM公司工程師安德里亞·龐塔說：“當?shù)谝谎劭吹竭@個設計時，你會忍不住發(fā)笑，因為它的樣子實在有些滑稽。不過，隨著對它的了解逐步深入，你會發(fā)現(xiàn)，這個想法安全可靠，且這項技術(shù)已經(jīng)存在。”

到2010年，意大利必須將其再生能源的比例增至總電量的22%，以滿足歐盟再生能源政策目標的要求。風力發(fā)電是再生能源的一個重要組成部分，而來自國內(nèi)外企業(yè)的競爭有望進一步加劇。因在風箏風力發(fā)電機項目上的出色表現(xiàn)，巨杉自動控制公司被授予了“2006世界再生能源獎”。

風箏風力發(fā)電機也使都靈公用事業(yè)公司AEM相信其所具有的巨大價值，這家公司最終同意承擔風箏風力發(fā)電的實驗樣機40%的費用，并作為技術(shù)合作伙伴在合約上簽了字。這是AEM公司首次進行此類項目的投資，這家公司距意大利主要進行風車發(fā)電的沿海地區(qū)較遠。AEM公司工程師安德里亞·龐塔說：“當?shù)谝谎劭吹竭@個設計時，你會忍不住發(fā)笑，因為它的樣子實在有些滑稽。不過，隨著對它的了解逐步深入，你會發(fā)現(xiàn)，這個想法安全可靠，且這項技術(shù)已經(jīng)存在?！?100433B

風箏風力發(fā)電機的工作原理很簡單：風箏在風力作用下，帶動固定在地面的旋轉(zhuǎn)木馬式的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤在磁場中旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電能。對于每個風箏而言，轉(zhuǎn)盤都會放開一對高阻電纜，控制方向和角度。風箏并非是我們在公園常見的那種類型，而是類似于風箏牽引沖浪的類型———重量輕、抵抗力超強、可升至2000米的高空。

支持者稱，這種旋轉(zhuǎn)木馬發(fā)動機的其他組件加起來的成本也只有36萬歐元，而且只需要有限的空間。據(jù)他們估計，即便直徑只有320英尺（100米），風箏風力發(fā)電機也可產(chǎn)生5億瓦的能量。對巨杉自動控制公司而言，幸運的是，該公司員工可將它們帶回家仔細研究。這家公司的核心產(chǎn)業(yè)是傳感器設計和工業(yè)自動化裝置。R&D負責人馬西莫·伊波利托受其懸掛式滑翔和風箏牽引沖浪等周末愛好的激發(fā)，開始琢磨一種特殊的風力發(fā)電裝置概念，最終風箏風力發(fā)電機誕生了。