【大紀元2017年10月06日訊】（大紀元記者晨曦編譯報導）想像一下這個巨型風力渦輪發電機（簡稱風力機）：比自由女神像高出5倍多，僅轉子葉片的長度就超過華盛頓紀念碑的高度。不僅如此，這個1,650英尺高的龐然大物還能夠適應天氣的變化，其葉片會優雅地彎曲以應對颶風強度的大風。而它卻矗立在幾十英里外的大海上。
聽起來是不是有點像天方夜譚？但這卻是佛吉尼亞大學工程學教授洛絲（Eric Loth）的大膽設想。與只有約80米（260英尺）高的普通風力機相比，「渦輪機越大能力就越強，效率也越高，這將節約能源的成本，」洛絲解釋道。
在2000年時僅有少量的風力機在美國投入使用，而如今，超過52,000颱風力機產出的電力占全國總電力的6%。對風能的利用正在加速增長，以至於佔據了2008年來在美國修建的可再生能源設施的三分之二，而風力機技術人員也成為需求增長最快的職業之一。
但如果想要取代天然氣而成為美國電力的主要來源，還需進一步降低風力機的成本。美國國家可再生能源實驗室（National Renewable Energy Laboratory）估計，如果把風力機的高度從80米提升至140米，就幾乎可以將全國擁有低成本、高效率的風能的陸地面積增加一倍。但洛絲的設想卻遠不限於此，他醞釀的風力機高500米，能夠產出50兆瓦（MW）的電力，大約相當於目前最大的風力機所產出電力的7倍。
但這對風能而言，還完全是一個未知領域。
問題之一是，按照今天在山邊安裝風力機的方式去安裝超大版本的風力機是行不通的。轉子葉片會隨著大風彎曲，那麼就有可能打到支撐其的塔筒上。超高的風力機需要更加堅固的葉片、並且需要與塔筒保持更遠的距離，這必定會增加其重量和成本。
洛絲的解決辦法是，改變目前在塔筒的迎風面安裝葉片的標準，將葉片安裝在塔筒的下風面。這樣的話，強風會使葉片向遠離塔筒的方向彎曲。同時，洛絲還希望設計出能隨大風靈活變化的葉片，他說：「橡樹和棕櫚樹都很高，但在海邊颶風經常關顧的地區，棕櫚樹能活下來，而橡樹卻不行。這給我們帶來啟發。」
他的超長渦輪轉子將能夠隨風彎曲，而不是與強風進行對抗。結合使用諸如碳纖維的高科技材料，他所設想的如摩天樓般的葉片有希望實現。「我們也在考慮3D打印葉片的方法，以獲取更多新穎的形狀和幾何結構，」他說。
在1970年代，美國能源部（DOE）曾經嚐試將葉片安裝在塔筒的下風面，而且這種風力機也正常運行過幾年，但其產生的噪音卻令附近居民感到不安。不過，洛絲確信應該有相應的技術來解決噪音問題。
洛絲將在明年夏天修建一個葉片安裝在下風面的小風力機，並且已經從DOE獲得了370萬美元的資金。如果成功，他希望能募集足夠的資金來建造更大的風力機，並最終使他的50MW巨型風力機投入商業運行。他估計，這將把風能利用的成本降低一半，但其過程可能要耗費10年的時間。
「儘管人們對可再生能源有興趣，但如果這個龐然大物矗立在他們家後院裏，就會使他們喪失熱情了，」 洛絲說。因此，他計劃將巨型風力機修建在25英里外的大海上，這樣不僅免去了噪音的攪擾，而且還把風力機置於地球上最強的風力中。這樣一方面會降低風力發電的成本，但另一方面，強風對風力機本身卻當然會帶來更大的考驗。
目前，風力發電在有些區域已經足以和礦物燃料發電相抗衡，而洛絲所繪製的巨型風力發電機的藍圖能否變為現實，我們拭目以待。◇
責任編輯：朱涵儒
