下降气流塔:这座风力发电塔可以“呼风唤雨”

把水抽到一个2200英尺高的空心圆柱塔顶部,向里喷入雾气并使之向下流动形成风。

这座风力发电塔可以“呼风唤雨”

唐·威尔莫特/文

风力涡轮机是一种理想的发电设施——前提是必须要有风。或许我们真正需要的是一种能够产生风的方法,以此来推动这种风力涡轮不断转动。

尽管足不出户的物理学家和永动机怀疑者,都质疑这样一个大型项目是否真的有意义,但总部位于马里兰的Solar Wind Energy仍在努力探索这样一种替代能源模式。

该公司设计的“下降气流塔”(Downdraft Tower)非常简单,首先在炎热、干燥的地方建造一个矩形空心圆柱塔,高度超过2200英尺,直径超过1200英尺。(大约比全球最高的迪拜哈利法塔低了500英尺。)然后将水抽到顶部,向里喷入雾气。这些雾气会冷却上升的热气流,加大重量后使之在塔内向下流动,从而创造出时速50英里的人造风,推动安装在塔底的涡轮转动。

这个设想其实是模拟了强对流风暴中将树木夷为平地的微爆气流,但它非但不会对地面构成破坏,反而能够发电。

你是否愿意在自己的镇上建造这样一座发电塔?亚利桑那州的圣路易斯市阳光明媚,那里的市长就很喜欢这个创意,所以Solar Wind Energy正在征求当地居民的同意,希望在2018年将这个耗资15亿美元的项目付诸实践。它目前的选址原本是一处柑橘园。

这样的项目能够实现多大的发电量?虽然该公司号称经过优化后可以每小时发电2500兆瓦时,但有三分之一的电量需要用来驱动水泵,所以比较现实的全年平均可销售发电量大约是每小时435兆瓦时。Solar Wind Energy的高管表示,这一发电量大约与胡佛水坝相同,但怀疑者认为实际结果未必如此乐观。

其中一大争论焦点是风速:下降的气流是否会在塔内遭遇阻力,迫使其降低速度,因而无法产生足够的风速来推动涡轮正常工作?

该公司表示,类似发电规模的太阳能或风力电站所需的土地面积大约要扩大30至300倍,建造成本也要高出4倍,实际可用年限反而会减半。Solar Wind Energy表示,这座人工发电塔还有一个重要优点:它能全天24小时运行,全年不停。只是目前还不清楚,如果是在温度较低的夜间,其发电量会有多大程度的衰减。

另外,具体需要多少水?水源从何而来(圣路易斯的项目可能从40英里外的科特斯海取水)?需要用多少电才能将水抽到半英里高的塔顶?有多少水可以重复利用(该公司号称能达到75%)?该公司现在只肯透露,其耗水量仅为原先的柑橘园的一半。

批评人士还提出了另外一个疑问:如果采用更简单的设计,不使用大量的水,直接借助上升的热气流来推动塔顶的涡轮转动,是否会更加可行?

单纯从理论层面来看,“下降气流塔”是个庞然大物,思路很新颖,模式也很清洁,不会带来污染。但要在短短三年内建成这样一个庞然大物,的确要面临不小的挑战。

唐·威尔莫特(Don Willmott)是一名纽约记者,曾在各大科技、旅游、环保出版物和网站上发表文章。

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  1. 你是否愿意在自己的镇上建造这样一座发电塔?亚利桑那州的圣路易斯市阳光明媚,那里的市长就很喜欢这个创意,所以Solar Wind Energy正在征求当地居民的同意,希望在2018年将这个耗资15亿美元的项目付诸实践。它目前的选址原本是一处柑橘园。

    这样的项目能够实现多大的发电量?虽然该公司号称经过优化后可以每小时发电2500兆瓦时,但有三分之一的电量需要用来驱动水泵,所以比较现实的全年平均可销售发电量大约是每小时435兆瓦时。Solar Wind Energy的高管表示,这一发电量大约与胡佛水坝相同,但怀疑者认为实际结果未必如此乐观。