同样的道理,孩子们玩的风筝也能发电。当孩子们玩的风筝送到科学家手中时,他们发现这是一种新型的风力发电系统。
小时候我们都放过风筝,只需要一张薄薄的“纸”和一根绳子就能抓住风,就可以宠坏一下午。你手头可能实际上没有原材料,所以用塑料袋和线凑合也不是不可能。
没想到,这个小时候“放风筝”的孩子,长大后却建设了我国第一个高空风力发电项目,并并网发电,并成功发电。
当你从远处看一排排白色的小风车时,你并没有意识到它们有多大。
仔细一看,发现它们个个巨大,高100米,扇叶平放在地上长达30米至40米,蔚为壮观。
风力发电业内称为地面发电,那么什么是高层风力发电呢?
陆上风电系统非常低碳环保,具有相当大的优势,但即使是在张家口这样的“风巢”,也不可能一直有大风吹着。一年365 天。
但500米以上,就不再需要考虑风电了。风不仅非常稳定,而且每到达一定距离,风速就会增加。
理论上,如果设备安装在500米或更高的海拔高度,风能基本上可以“管理”。
理想有很多,但如何让装备飞起来呢?
你使用无人机吗?抛开它能不能飞不谈,电池续航时间是达不到你的要求的。
那么使用气球呢?这是个好主意,但还有更简单的方法。这就是“放风筝”,专业人士称之为系留飞机。
发电设施的结构非常简单,由地面设备、发电机、系泊设备和飞行器组成。
作为家庭的经济支柱,飞机的主要任务是载着一家人飞上100米的高度。
在程序控制下,它在“行走”过程中继续以恒定轨迹悬停,气流驱动发动机,稳定的电能通过系泊组件传输到地面设备。
这样,整个风力发电过程就可以轻松、快速、不占用空间地完成。
我国首个“空中发电”的运行方式非常知名,因此很多人都会亲切地将高空风力发电系统称为“风筝放飞”。
但实际上,由于飞机外观和格式的差异,这个大家族又分为几个部分。
第一个叫做风筝,但它看起来与滑翔伞或降落伞非常相似。
这种飞机的发电结构非常简单,将发动机举到空中使滑翔机旋转,拉动绳索来驱动发电机。
第二种称为系留飞机发电机,简单来说就是无人机带着发电机在天上飞行,产生的电力通过绳索或电线发送到地面。
第三种称为系留浮空器,其外观类似于风力涡轮机或飞艇,但相对容易控制,可以满足长期稳定发电的需要。目前应用最为广泛。
这些类别表明,让飞机升空的方法有很多种,但确保飞机可靠运行并不那么容易。
飞行控制技术不足以维持稳定的风量,当出现极端天气条件时,发电量可能会出现波动,有可能导致坠机。
此外,由于飞机要长时间稳定地在空中飞行,因此必须仔细选择材料,并且必须尽可能轻且足够坚固以抵抗撕裂。避免强风。
碳纤维
目前,蒙皮材料在高空发电飞机研究领域最受关注,其主要成分大家可能都熟悉,就是碳纤维。
通过将大量碳纤维与树脂混合,采用层压技术并在固化过程中成型,我们创造出了目前薄且极其坚固的蒙皮材料。
随着飞机强度的增加,拖曳绳也必须随之增加。
玻璃纤维复合材料、尼龙材料、碳纤维复合材料,甚至金属复合材料也是未来的发展方向。
玻璃纤维材料
只要“风筝”发电能够飞翔,高层风力发电的潜力就适用于基于自然资源消耗的人类发展。
无论是石油还是矿产,都是人类亿万年积累的天然宝藏。
我们无法接受一个没有能源的世界。因此,近年来,在科学研究领域,可再生资源和环境友好型资源一直是常青树,其中代表性的就是风能和太阳能。
我国幅员辽阔,气候复杂多变,是世界上最适合开发高层风资源的国家之一。
近年来,我国在东南沿海地区和西北地区建设了大量风电设施。
这些地点也是高层风能最集中的地区,因此从2016年开始,国家发改委就重点发展高层风能,相关高校、企事业单位也纷纷是。跟进。
由于高空风力发电系统的主要设施安装在空中,因此不占用太多土地资源,可以安装在任何地方。
高层风力发电这么厉害,为何多年来没有得到推广?
另一方面,我国在这一领域的研究相对缓慢,最近才取得进展。
另一方面,目前高层风力发电成本较高,如何降低电价是各国的重要目标。
有的朋友可能会担心,天空中放置这样的障碍物会影响飞机的正常飞行。
实际上,这是完全没有必要的,因为飞机和高空风力发电机的飞行高度并不完全相同。
一般情况下,民航飞机的飞行高度通常在海拔7000米至12000米之间,而短途飞机飞行的高度稍低,最低高度在6000米以上。直升机在起飞和降落时一般保持2公里左右的巡航高度。
高空风力发电系统一般位于海拔500米以上,超过1000米基本不可能。
虽然无人机的飞行高度可能与发电系统相匹配,但不建议在没有适当程序的情况下驾驶无人机。
与其担心影响飞机的正常航行,不如担心一系列飞机连接在一起时是否会影响鸟类的正常运动。
总的来说,高层风力发电系统确实是一个宝藏,但这个宝藏未来走向何方,还需要全人类的共同努力。