人類迄今基本沒有開發(fā)利用的高空風(fēng)能，或?qū)?huì)因近年來新浮空技術(shù)的不斷開發(fā)成功，而在2015年實(shí)現(xiàn)利用。據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》在線版近日?qǐng)?bào)道，有科學(xué)家預(yù)測(cè)，利用高空風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電將不再是天方夜譚，而會(huì)成為確定無疑的事實(shí)。

　　萬米高空的能源革命

　　利用可再生能源的重要性無須贅述。但目前人們面臨的困擾是，這些能源不像化石燃料那么高密度——可再生能源通常呈分散狀。換句話說，為了取得我們要求的能源量，則需要讓開采覆蓋到更廣大的地域。因此，科學(xué)家與企業(yè)皆在奮力尋覓盡可能密集的可再生能源，而其中，非常有前途的就是沒怎么被人類開發(fā)過的高空風(fēng)能。

　　人們走在街道上感受到的迎面吹來的風(fēng)，并不能為他們所在的城市提供電力，但于理論上，一臺(tái)放置在城市高空的風(fēng)力機(jī)器卻可以做到，這就是高空風(fēng)能。

　　高空風(fēng)能通常所指的范圍，至少需離地面3公里，高則可到10公里以上，因?yàn)樵谶@一高度的氣流中所蘊(yùn)含能量，是全球每年所需能源的100倍。

　　但科學(xué)家與新能源公司對(duì)它感興趣的理由還不止于此。參照美國(guó)《連線》雜志在線版2009年6月15日一篇文章資料，全球最優(yōu)的高空風(fēng)力發(fā)電源匹配的恰好也是人口密集地區(qū)——包括北美的東海岸和中國(guó)的海岸線。

　　利用高空風(fēng)能發(fā)電的原理非常簡(jiǎn)單：隨著與地面距離的增加和表面摩擦的減少，風(fēng)速將逐漸加大。而每增加一倍速度，其所蘊(yùn)含的能量在理論上將增加8倍。那么，地球上最強(qiáng)勁穩(wěn)定的風(fēng)，就是存在于距離地面4到10公里高的大氣對(duì)流層，此處風(fēng)速超過每小時(shí)100公里，也比地面風(fēng)更好預(yù)測(cè)。

　　但沒有開發(fā)者會(huì)想建造一個(gè)近萬米高的大風(fēng)車，尤其是在人口稠密區(qū)。于是，自提出設(shè)想以來，高空風(fēng)電的兩種主要框架是：在空中建電站，以電纜輸送電力到地面；或者打造一只“大風(fēng)箏”，風(fēng)力拉伸產(chǎn)生機(jī)械能，再經(jīng)由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。

　　高空風(fēng)電還是空中樓閣嗎

　　這兩種關(guān)于高空風(fēng)電的構(gòu)架，并非不符合實(shí)際，但一直以來卻沒有任何嚴(yán)格的技術(shù)評(píng)估。

　　其中部分因素，是其所需鋪設(shè)的大量基礎(chǔ)設(shè)施，以及在實(shí)際應(yīng)用上還需要儲(chǔ)存大量備用能源。對(duì)政府部門而言，這樣漫無邊際的工程不是他們想要的，反之則更樂意關(guān)注“未來10年左右的時(shí)間可以迅速商業(yè)化”的項(xiàng)目。

　　這本是一個(gè)長(zhǎng)存的困窘局面，不過，美國(guó)加利福尼亞州立大學(xué)的氣象學(xué)家克里斯蒂娜·阿徹近日對(duì)英《每日郵報(bào)》表示，利用高空風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電將會(huì)成為確定無疑的事實(shí)，因?yàn)楫?dāng)前，全球許多公司針對(duì)高空風(fēng)能的利用技術(shù)投入了大量研發(fā)，其成果或許將在2015年前后打開高空風(fēng)能的市場(chǎng)。

　　其中包括，波士頓阿爾塔羅斯能源公司正在研制的60英尺(約18米)高、填充氦氣、裝置了固定渦輪的類似飛艇的浮空設(shè)備；加州瑪卡尼電力公司開發(fā)的由機(jī)載計(jì)算機(jī)控制的“大風(fēng)箏”，看起來就像一個(gè)滑翔機(jī)安了4個(gè)高速運(yùn)作的轉(zhuǎn)子；以及其他種種新式設(shè)備。

　　它們擁有的一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)是：以往高空風(fēng)能的目的地一直是對(duì)流層，但當(dāng)下的公司們更關(guān)注2000英尺(約600米)這層“天花板”——在此之上空氣空間發(fā)生強(qiáng)烈的摩擦。據(jù)波士頓阿爾塔羅斯能源公司聯(lián)合創(chuàng)始人亞當(dāng)·瑞恩估算，2000英尺高度的風(fēng)力，為350英尺標(biāo)準(zhǔn)高度地面風(fēng)機(jī)的20倍。

　　這些高空風(fēng)能的支持者亦表示，他們的產(chǎn)品更加小巧靈活，且在價(jià)格上遠(yuǎn)優(yōu)于裝備著粗大葉片、塔身必須固定在地表或海洋深處的傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)。

　　這種成本的節(jié)省便意味著廉價(jià)電力。據(jù)推算，在實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用的條件下，高空風(fēng)能可使得風(fēng)電價(jià)格由當(dāng)前地面風(fēng)電的每千瓦時(shí)9美分到10美分，降至為2美分。

　　對(duì)此，克里斯蒂娜·阿徹認(rèn)為，盡管尚不是現(xiàn)實(shí)，但這已是人們可預(yù)見的最便宜的能源價(jià)格。

　　仍有相對(duì)保守的聲音

　　但美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的專家福特·菲爾柯認(rèn)為，高空風(fēng)能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并成為國(guó)家電力需求的主要提供者，至少還需要10年的時(shí)間。

　　菲爾柯表示，目前還沒有一家公司達(dá)到高空風(fēng)能利用的最基本要求——保證風(fēng)機(jī)在無人監(jiān)管的條件下，安全、長(zhǎng)時(shí)間地飛行于空中。而且，菲爾柯對(duì)新型的高空風(fēng)電如何應(yīng)變天氣問題保持著疑慮：在雷電時(shí)節(jié)，要回收設(shè)備嗎？需要著陸時(shí)該如何具體實(shí)現(xiàn)？

　　高空風(fēng)能的發(fā)展首先必須面對(duì)一個(gè)地面風(fēng)能也遭遇的問題：安全與環(huán)境保護(hù)。周圍的居民必須得到保證，不會(huì)因?yàn)楦呖诊L(fēng)機(jī)及其輸電線路的墜落而受到傷害。同樣的，也不能影響鳥類等自然動(dòng)物的生存。

　　不過，制造者對(duì)于這些責(zé)難也有妙答，譬如瑪卡尼電力公司首席工程師就指出，他們的“大風(fēng)箏”可以在不靠譜的氣候中自行著陸，并可在是否發(fā)電的模式中切換，不但系統(tǒng)可靠，而且用法相當(dāng)簡(jiǎn)便，運(yùn)營(yíng)商拿到就可以直接插電使用。

　　而阿爾塔羅斯能源公司則表示，他們的飛艇危險(xiǎn)系數(shù)極低，因?yàn)檠邪l(fā)中所使用的都是已運(yùn)行數(shù)十年之久的既有技術(shù)。

　　發(fā)明了“可飛行發(fā)電機(jī)”的美國(guó)加州奧羅維爾市天空風(fēng)能公司的PJ·謝潑德說：“與地面風(fēng)能的發(fā)展軌跡一樣，高空風(fēng)能一開始也遭遇到質(zhì)疑，但很快便通過出色的表現(xiàn)證明了自己。人們對(duì)此需要調(diào)整自身的觀念，就像當(dāng)年面對(duì)懷特兄弟發(fā)明的飛機(jī)一樣?！?