双碳研究 | 从光伏板到“悬浮气囊”——这款家用装置，凛冬寒夜亦能供电

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从光伏板到“悬浮气囊”——

这款家用装置，凛冬寒夜亦能供电

【THE DIARY24网 1月6日报道】

多年来，家用可再生能源的直观形式一直是安装在屋顶上的平整光洁的太阳能电池板。然而，新一代家用庭院能源技术正在颠覆这种“太阳能独大”的能源利用图景，转而从城市街区中方向不定、难以预测的气流中获取能量。O型风力发电机便是这类技术的代表之一，这款球形装置的外形更像一只悬浮的气囊，而非传统的风车。在太阳能电池板停止工作的漫漫冬夜，O型风力发电机可照常为家庭供电。

家用风电异军突起：太阳能将何去何从？

如今，太阳能电池板早已是家用可再生能源的最常见形式。它们易于安装和维护，在晴天能产生可观的电量，但与此同时，太阳能电池板的应用也存在几大明显短板。

正因如此，许多家庭已开始探索“太阳能板+风力发电机”的混合能源系统，以产生更稳定的可再生能源供应，来满足家庭的用电需求。

走进O型风力发电机

O型风力发电机由兰卡斯特大学（Lancaster University）学生尼古拉斯·奥雷利亚纳与亚辛·努拉尼研发，凭借其独树一帜的风力发电原理，该装置于2018年斩获了颇具分量的詹姆斯·戴森奖。

不同于传统风力发电机依靠与主导风向对齐的水平或垂直叶片发电，这款球形装置的表面布满几何形状的通风孔，可从任意方向捕捉风能。

O型风力发电机的构造与工作原理

O型风力发电机呈球形，形似一只悬浮在空中的充气气球，当气流穿过其通风孔时，球体便会缓缓转动。这种全向捕捉设计使其在风速与风向变幻不定的城市环境中格外适用，而且它无需像传统风力发电机那样，依赖大片开阔的场地。

发电的奥秘

气流通过通风孔进入球体内，会在球体内部形成气压差。受气压差作用，球体开始转动，并带动与发电机相连的转子同步旋转，发电机随即产生电能。这些电能可直接输送至家庭的配电盘，也可储存到蓄电池中。由于能在夜晚和阴天持续发电，O型风力发电机堪称太阳能电池板的理想互补装置，为家庭提供不间断的可再生电力。

该装置最大的优势，在于能在太阳能电池板“罢工”的时段为家庭供电。漫漫寒冬夜里，家庭的取暖、照明与烹饪需求往往达到峰值，而持续流动的城市气流，恰好能成为O型风力发电机的能量来源。

小型风力发电机的城市普及之路

若O型风力发电机能得到广泛推广，数百万台小型风力发电机将得以部署在城市空间中。这些装置产生的电量汇集起来，有望在全国发电总量中占据相当可观的份额。

此外，O型风力发电机也彰显了创新设计在推动可持续发展进程中的重要作用。设计者跳出了“风力发电机=巨型塔筒+叶片”的固有思维，打造出能融入日常生活的新能源装置。

家用可再生能源系统从平整的电池板向“悬浮气囊”式装置的演变，正是可再生能源行业朝着稳健多元方向转型的生动写照。太阳能电池板固然始终不可或缺，但已不再是家用可再生能源的唯一选择。凭借O型风力发电机，家庭用户得以捕捉城市中变幻莫测的气流，在漫漫冬夜保障居家供电，向着更清洁、更可持续的未来再进一步。

编译：朱芳菲（新能源部）

审校：徐肖飞（新能源部）

编辑：朱芳菲（新能源部）