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无人机与风力发电相结合另类发电

  通常在人们的印象中,风力发电外观不外乎就是拔地而起的巨型电风扇,透过三个叶片把风的动能转化爲电力,但瑞士新创团队 Skypull 运用全新风力发电概念,结合无人机与高空风力发电机(Airborne Wind Energy,AWE)技术,让人们能以低成本方式利用高海拔的强风来发电。
  电是人们生活中不可或缺的能源,如何以便宜又低碳方式发电已成为各国迫在眉睫的课题,而风力发电更是历史相当悠久的绿色技术,虽然目前尚未成为主要能源,但该技术在 2000-2015 年间已经成长了 24 倍。 随著风力发电技术愈加进步,为了捕获更强大的风,风机高度将会越来越高,从目前的平均 90 公尺上升到 100 以上,甚至有望突破 200 公尺以上。
  只不过风机高度增加也同时代表著成本的高升,且若想要捕获高海拔速度更快的风,总不能打造高度超越 400 公尺的风机。 因此新创团队 Skypull 将目光转向高空风力发电机。相较于传统的三叶式风机,其优势是捨弃大型的塔形结构、集电环与设计偏航机构,而为了让设备可以有效捕获高空的风,团队则打造一架箱翼式(Box Wing)无人机。
  该设备外观很像在空中飞行的平行四边形不明物体,远远看与风筝相似,搭载四个小型转子与一条连接地面发电机的缆线,无人机会在海拔 400 公尺高的区域沿著 8 字形轨迹飞行,期间会不断拉扯缆线以带动发电机发电,当缆线拉尽,无人机便会自动下降,让绞盘回收缆线、再度起飞,依此持续循环。 团队不仅最佳化气动力(aerodynamic)性能,其特殊的机翼样式也可以减少飞行阻力与机型重量,进一步减少成本,且每架无人机在起飞和降落期间都能改变机翼角度。预计一架无人机预计可为 1,100 户家庭供电,翼展长达 17 公尺的无人机则可提供 1MW 电力。
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