235.2010年：埃塔风能中心

　　与煤炭和天然气发电相比，风能是更加清洁的和廉价的能源。

　　电网（1878年），波音747大型喷气式客机（1968年），巴斯县抽水储能（1985年），艾文帕太阳能发电系统（2014年）

　　位于加利福尼亚的蒂哈查皮—莫哈维（Tehachapi-Mojave）区域的埃塔（Alta）风能中心于2010年开始运行，它是世界上最大的风力发电站。计划在9000英亩（36.42平方千米）的土地上实现3千兆瓦的装机容量。几百架风力涡轮机将共同发电。

　　航空工程学对风力涡轮机的研究叹为观止。当前，最大的风力涡轮机能产生8兆瓦的电力。实现这样的技术需要用三片长达262英尺（80米）的叶片。这个尺寸相当于什么呢？一架波音747客机的双翼总长度只有225英尺（68米）。每架风力涡轮机的塔高有140米。

　　三片轻盈的叶片由一种聚酯树脂E玻璃纤维构成。叶片连接在轮毂上，转动后驱动发电机发电。传感器负责探测风向，然后用马达调整风车的方向使叶片保持指向风向。

　　工程师面对的最大的问题是，在大风中风力涡轮机会毁坏。如果叶片旋转得过快，离心力会将风力涡轮机解体。关键的策略就在于叶片的角度。由计算机监测风速，在风力增大的时候控制叶片的倾角。另外，还需要一套重型刹车系统连接到主轴上，能让风力涡轮机彻底停下来。刹车系统在风力涡轮机维护过程中也会起作用。

　　强烈和稳定的风是工程师们希望出现的。欧洲的风力发电站通常位于海岸上，因为海风是比较稳定的。美国的平原地区，比如德克萨斯（Texas）、爱荷华（Iowa）和达科他（Dakotas）也常年有稳定的风。

　　风力涡轮机风车越大，发电的成本就越低，目前风力发电的成本低于煤炭和天然气。当然，风力发电也存在工程学上的软肋—―有时候没有风。最近几十年，工程师们致力于开发可以存储能源的系统。可能的选择包括巨型化学电池、飞轮，或压缩空气和抽水系统。一旦工程师找到存储能源的低成本解决方案，风力发电将成为完美的电力来源。■ 工程学之书