風箏發電的原理：當風箏表面垂直於氣流時，風箏的拉力最大，用風箏拖動地面上的卷揚機做功發電。當繩索用完風箏要返回時，由外部提供能量。當風箏表面平行於氣流時風箏的拉力最小，卷揚機倒轉拉迴風箏，風箏間斷做功發電。
在東經100~130度附近，北緯度30～50度之間的10千米高空，大風不停，風能密度可達到地表面的100倍，風向、風速穩定，最小時的風速大於15米/秒，不必擔心風箏在無風會掉下來，適合風力發電。至於風箏占用了飛機航線高度。通過雷達，調整風箏高度或位置解決。國家類似煉油廠、核發電廠上空劃出禁飛區來解決。通過“計算”用風箏發電，每度電成本在0.15元以下。
基本介紹
- 中文名：風箏發電
- 東經：100~130度
- 北緯度：30～50度
- 每度電成本：0.15元
- 定義：重量輕、抵抗力超強
- 知識：流體力學.理論力學.材料力學
定義,靈感,前景,優點,原理,必要知識,
定義
義大利科學家對一種新型風力發電裝置寄予厚望，它看上去就像院子中不起眼的晾衣服架子。儘管外形乏善可陳，但風箏風力發電機（簡稱KiteGen）的發電量卻有可能同核電站相媲美。風箏風力發電機的工作原理很簡單：風箏在風力作用下，帶動固定在地面的旋轉木馬式的轉盤，轉盤在磁場中旋轉而產生電能。對於每個風箏而言，轉盤都會放開一對高阻電纜，控制方向和角度。風箏並非是我們在公園常見的那種類型，而是類似於風箏牽引衝浪的類型———重量輕、抵抗力超強、可升至2000米的高空。
靈感
義大利都靈附近的小公司“巨杉自動控制”（Sequoia Automation）領導實施了這一項目，據估計，風箏風力發電機每兆瓦時能產生10億瓦的電力，而每兆瓦時的成本僅有1.5歐元。而歐洲國家每兆瓦時發電的成本平均為43歐元，顯然，風箏風力發電機的成本是後者的近三十分之一。
支持者稱，這種旋轉木馬發動機的其他組件加起來的成本也只有36萬歐元，而且只需要有限的空間。據他們估計，即便直徑只有320英尺（100米），風箏風力發電機也可產生5億瓦的能量。對巨杉自動控制公司而言，幸運的是，該公司員工可將它們帶回家仔細研究。這家公司的核心產業是感測器設計和工業自動化裝置。R&D負責人馬西莫·伊波利托受其懸掛式滑翔和風箏牽引衝浪等周末愛好的激發，開始琢磨一種特殊的風力發電裝置概念，最終風箏風力發電機誕生了。
前景
在經過6年的艱苦研究和申請了7項專利後，他領導著一個20人的團隊設計出可發電的巨型旋轉木馬（carousel）。該小組認為這一裝置將在未來兩年內投入使用。48歲的伊波利托說：“它被稱之為一場革命，但我將此看作是新能源未來的一部分。一旦將光電發電、光熱發電及風箏風力發電機有效結合在一起，我們就能盡力滿足日益上升的全球電力消耗的需求。”
伊波利托認為，鑒於其覆蓋區域小卻可產生巨大能量的特點，風箏風力發電機將成為首選風力發電機，使其優於諸如滑翔機發電機和風車等類似項目。迄今為止，這一項目看上去極富前景。一種稱為MobileGen的小型攜帶型風箏風力發電機（由平板載貨車拉拽的一個風箏）在8月份的測試發射中就取得了進展。它能產生一定的能量，另外還有一系列改進。伊波利托表示，研究人員看到這種發電機運行時的心情簡直難以言表。儘管如此，風箏風力發電機的發展前景似乎並不能一帆風順。有人雖對這一概念表示讚賞，但仍持一種觀望態度。
優點
為義大利政府機構ENEA研究再生能源的盧西亞諾·佩拉奇（Luciano Pirazzi）說：“鑒於風箏風力發電機的發電量及低成本，這確實是一個令人神往的項目。不過，該項目仍存在一系列不確定因素———目前，它基本上還只是停留在繪圖板上的一個概念而已。其可行性有待於進一步證明。”人們心中對這種新型發電機的巨大疑問包括，發電機的安放位置以及令人頭痛的空域許可證行政審批手續等問題。根據專家的推測，風箏風力發電機有可能會聳立在曾是特里諾維切累斯核電站所處區域的上空，那裡早已是禁飛區。
到2010年，義大利必須將其再生能源的比例增至總電量的22%，以滿足歐盟再生能源政策目標的要求。風力發電是再生能源的一個重要組成部分，而來自國內外企業的競爭有望進一步加劇。因在風箏風力發電機項目上的出色表現，巨杉自動控制公司被授予了“2006世界再生能源獎”。
風箏風力發電機也使都靈公用事業公司AEM相信其所具有的巨大價值，這家公司最終同意承擔風箏風力發電的實驗樣機40%的費用，並作為技術合作夥伴在契約上籤了字。這是AEM公司首次進行此類項目的投資，這家公司距義大利主要進行風車發電的沿海地區較遠。AEM公司工程師安德里亞·龐塔說：“當第一眼看到這個設計時，你會忍不住發笑，因為它的樣子實在有些滑稽。不過，隨著對它的了解逐步深入，你會發現，這個想法安全可靠，且這項技術已經存在。”
原理
用兩個滑翔傘形狀的風箏解決單個風箏間斷髮電，風箏自己升高到十千米，拉動地面上的卷揚機發電。風箏上安裝7種感測器（GPS、濕度、溫度、大氣壓、風速、電子指南針、陀螺儀）微型風力發電機及數傳電台，地面上設定無線電接收機，通過計算機控制（操縱裝置）風箏的迎風角度、姿態、高度和位置，當風箏表面垂直於氣流，風箏因風阻力產生最大拉力，風箏通過繩索拉動風箏操縱裝置，通過變速箱、拖動發電機發電。當繩索放完逆程返回期間，風箏操縱裝置改變風箏迎風面角度，使風箏平面近乎平行於氣流方向，使其減小阻力。其特點是；單個風箏發電機是間斷輸出電力，逆程返回期間要靠外部能量恢復，在工作與逆程返回時交替改變風箏的迎風夾角，能夠產生最大的牽引力和最大升力使風箏爬升的目的。兩隻風箏輪流做功，當其中一個風箏正程做功時另一個風箏是逆程返回。風箏操縱裝置還有一個重要的作用，是能控制風箏的拉力，調整輸出的能量。當風速過大時，減小風箏迎風角度（面積），或調整風箏高度，避免損壞風箏和發電機。
必要知識
高中數學知識、高中物理、大氣物理學、空氣動力學、流體力學、理論力學、材料力學、氣象學、L波段氣象雷達（都卜勒風切變線雷達）、機械原理、機械製圖、電機學、自動控制、單片機套用、電腦數據採集、電腦編程、併網發電、風力發電、無線電數據通訊、陀螺感測器、GPS定位系統、航空管制法、京都議定書、可再生能源法、專利法、863計畫、抗紫外線高聚物材料。
