等風的空中“發(fā)電廠”

周亞麗

每天，人們都被包圍在名目繁多的家用電器中。現(xiàn)代生活已經(jīng)越來越離不開電了，可是，地球也早已不堪重負，陷入到前所未有的能源危機中。為了緩解資源緊張的局面，人類不斷出擊，如今，空中、水中、地下都有了人類的“發(fā)電廠”。今天就帶大家一同見識見識時刻都在等風來的空中“發(fā)電廠”。

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風力發(fā)電機根據(jù)風輪旋轉(zhuǎn)軸與風向的位置關(guān)系分為兩類——水平軸風力發(fā)電機和垂直軸風力發(fā)電機。水平軸風力發(fā)電機風輪的旋轉(zhuǎn)軸與風向是平行的；而垂直軸風力發(fā)電機風輪的旋轉(zhuǎn)軸垂直于地面或者氣流的方向。

葉片越多，發(fā)電越給力？

大家對風車玩具很熟悉，卻不見得了解風力發(fā)電機，甚至可能誤以為生活中常見的四葉風車就能用來發(fā)電。跟一些人想象中的景象不同，現(xiàn)在公路兩旁常見的風力發(fā)電裝置，似乎大多都只有三枚葉片。對風力發(fā)電來說，葉片的數(shù)量并不會直接影響能量利用率，相反，葉片數(shù)量多了會對空氣流動形成干擾，反而降低利用率。那么問題來了——只用一枚葉片是不是更好呢？答案是不好，因為一枚葉片運轉(zhuǎn)的時候，整個風輪容易失去平衡，影響風力發(fā)電機的安全。事實證明，三葉片結(jié)構(gòu)更能保持平衡，因此也就廣泛地出現(xiàn)在我們的生活中。

可是滿眼都只有三葉風力發(fā)電機，這多單調(diào)啊。能不能找到更好看、發(fā)電能耐更大的風力發(fā)電機呢？于是人們腦洞大開，各色風力發(fā)電機得以在生活中爭奇斗艷，一起來看看哪種風力發(fā)電機最酷吧！

拍拍“翅膀”就發(fā)電

當發(fā)電機學會“拍翅膀”之后，發(fā)起電來也給力，比如這款跟蜂鳥“偷師”了撲翼技巧的風力發(fā)電機。蜂鳥是鳥類中有名的飛行家，和它的小身板比起來，它的飛行效率高得驚人。它極速拍動翅膀，一小時可以飛45千米，翅膀拍打的頻率可以達到每秒50次左右。

撲翼發(fā)電機安裝了一對用碳素纖維材料制作的翅膀，翅膀長度大約為1.6米。這對翅膀以畫8字的方式來收集風能。它的占地面積小，不挑剔建造環(huán)境，而且運行噪音小，因為沒有轉(zhuǎn)動的巨大扇葉，所以也不會傷害到空中的鳥類。

放個“喇叭”來發(fā)電

酷似朝天大喇叭的無葉片風力機，雖然顏值不咋高，但是它可以捕捉各個方向的來風，連微風也休想從它面前逃開。當氣流從喇叭口進入發(fā)電機內(nèi)部后，會沿著逐漸變窄的管道流動，氣流速度會逐漸被增大，推動發(fā)電機發(fā)電。

“漩渦”里的棒子也懂發(fā)電

如果你在大地上，看見一根根高高聳立的棒子，那可能是遇見了風力發(fā)電機。沒有一枚葉片，不代表人家就沒有發(fā)電的本事。這種發(fā)電機的大名叫作無葉片渦振器。它利用特別的“卡門渦街”現(xiàn)象來工作。讓空氣從棒子周圍流過時產(chǎn)生的“漩渦”促使棒子產(chǎn)生振動，而棒子來回振動就會帶動發(fā)電機發(fā)電。只不過，現(xiàn)階段棒子們發(fā)電的效率還不夠高，而且讓它們長時間處于振動狀態(tài)，會加劇材料的磨損，還需要假以時日提升技術(shù)，才能更好地進行發(fā)電。

球球也愛發(fā)電

除了會制作大風車，荷蘭的新型風力發(fā)電裝置也十分別致。在荷蘭阿姆斯特丹機場高速路旁，有一個個球形的“打蛋器”，它們叫作“能源球”。能源球通過在球體內(nèi)部制造壓力，吸取球體附近的氣流，促使葉片旋轉(zhuǎn)，進而將風力轉(zhuǎn)化為電能。當風速達到7米/秒時，一個直徑為1米的能源球一年可以產(chǎn)生500度電，一個直徑為2米的能源球一年可以產(chǎn)生1750度電。即使在風速下降到2米/秒時，能源球也能持續(xù)運行發(fā)電。據(jù)初步測算，能源球可以比相同直徑的推進式葉片渦輪多產(chǎn)生40%的電能。

除了上面這些，還有利用高空風發(fā)電的汽艇發(fā)電機、風箏風力發(fā)電機等。你還知道哪些酷酷的風力發(fā)電裝置呢？