能源塔：研发资助的背后

最近，能源塔已经回到了炒作周期，特别是名字错误的太阳风能塔。他们如何经受审查？嗯，有很多充分的理由说明它们似乎没有多大意义，但是本文的底部出现了一个压倒性的证据。不要预先阅读，那会很欺骗。

什么是能源塔？

能量塔有两种类型：由水蒸发驱动的向下通风塔和太阳能向上通风塔。两者都提出了高高的空心塔，以使空气以足够的速度流过嵌入式风力发电机，以产生电能。

下沉式塔的前提是您将大量水泵送到高塔的顶部，将其喷成细雾，以冷却空气，使空气变重并掉入塔中，从而驱动涡轮塔的底部。图中的示例是20年前以色列提出的设计方案，该方案规模惊人，底座高度为800-1200米，直径为400-500米。

这是太阳能上升塔的近亲，它利用太阳的热量在非常宽的树冠下加热塔底部的空气，使它上升到塔上并在途中驱动一堆涡轮机。由于需要不同的高度来驱动最大的能量，因此该设备的高度预计也将达到一公里。

这些塔中的任何一个都可以工作吗？

资源：太阳能上升塔

他们当然会的。如所陈述的，物理学是简单的，易于理解的并且易于利用。水雾会使空气冷却并下沉。热量导致空气上升。摆弄水量，塔高和集光器直径等参数将产生可用电量。

但这是容易的部分。在我关于“好与坏的赌注”的材料中列出了几乎所有的风能创新：评级为新的风能技术也将产生电能。

但是，让我们对可行性进行更精细的定义。

他们会以具有竞争力的价格发电吗？

对于落地式能源塔，以下是挑战：

本质上，您采用的是无水发电形式（风能），并要求使用可能等同于热能发电的水量。这需要大量的水源，泵等。水必须过滤掉碎屑，以便可以在顶部将其雾化。海水具有腐蚀性，会导致更多工程和维护工作。为了使其正常工作，塔必须高约一公里。这意味着您必须将很重的水抽到很长一段距离，这需要大量的能量。维基百科显示，计算表明，所产生的能源的50％将被用于抽水，而风电场的辅助能源还不到1％。在这种设备中，层流湍流的损失在现实中总是比模型和模拟要高得多90年的风电涡轮机故障证明了这一点。他们从未从计算得出的能量中脱颖而出。这意味着抽水可能会消耗超过50％的能源。这项技术必须与现代化的风力涡轮机竞争，该风力涡轮机基本上只坐在那里，不需要水，维护成本也大大减少。

对于上升气流的太阳能塔，以下是挑战：

您必须用太阳能集热器覆盖非常大的表面积（100 MW为20平方公里）才能产生上升气流。该区域将无法再用于其他任何用途，并且必须保持地面下方没有植被，以保持效率。考虑正常风力涡轮机技术土地使用的适度情况。这将需要约80台3 MW风力发电机，其容量系数非常可达到40％，该容量因数可适合于同一地区的土地而不会互相影响，但仅占总表面积的<1％至2％，因此允许土地两者之间可用于放牧，农作物，远足，射箭练习或只是坐在那里种植绿色并产生氧气。塔必须再高约一公里，以最大程度地提高温度差，从而最大程度地提高空气流速。与落下塔相比，这没有什么要担心的，因为它只是高塔，您无需向顶部抽水，但是建造世界上最高的建筑物并非易事。这些结构必须比828 m的迪拜哈利法塔高几百米，并且必须一直到顶部达到全尺寸，这与最高的摩天大楼的尖顶和天线不一样。该版本仅在阳光普照的情况下有效，这在有效发电方面使抽水问题有些麻烦，但与太阳能当然不相上下。像这样的设备中的层流湍流损耗总是高得多实际上，比模型和仿真要多。他们没有从计算得出的结果中发掘出来。尽管它们具有很高的效率，但现实不会实现。有时会询问流体动力学的怪人该空间中模拟与现实之间的差异；即使您睁开双眼，它也很有启发性。这项技术必须与现代风力发电场或太阳能发电场竞争，后者使用光伏板将太阳光直接转化为电能，而无需花费很多精力和精力。

因此，存在一些问题使得该技术不太可能具有竞争力。我认为这些不以任何竞争方式发电的最好原因是什么？

除了被遗弃的原型外，没有人愿意制造任何东西。

聪明的人经常会发明这些东西的变体。太阳能上升塔于1903年首次提出。落水塔的第一项专利始于1975年。人们对它们充满热情，吸引人们投资，制造出无法按预期工作的原型。原型被抛弃了，希望能被拆除。周围有几处，偶尔也会出现在投机小说中，但实际上它们在经济上并不可行。