风能、太阳能是一种取之不尽、用之不竭、无污染的自然能源，它可以长久地保障能源安全。面对能源危机和环境危机的双重压力，世界各地都在积极开发风力资源，我国也把风力资源的开发作为今后发展可再生能源的重点扶持项目。国务院副总理xxx在财政支持新能源与节能环保等新兴产业发展工作座谈会上指出，新能源和节能环保产业是促进消费、增加投资、稳定出口一个重要的结合点，也是调整结构、提高国际竞争力一个现实的切入点。这方面发展的潜力很大，应当重点给予扶持，力求取得突破，努力实现产业化、规模化。 根据能源局提供的数据，到2020年，我国将完成3万亿的开发新能源投资计划，水电新增装机约1.9亿千瓦，总投资约为1.3万亿元，风电新增装机约10000万千瓦，总投资约为9000亿元，太阳能发电新增173万千瓦，总投资约1300亿元，太阳能热水器新增两亿平方米，总投资约4000亿元。另外，生物质发电新增2800万千瓦，总投资约2000亿元，农村用户沼气新增6200万户，总投资为1900亿元。

    纵观现在绿色能源的发展状况，我们可以看到其中也存在着很多问题：水力发电容易造成生态环境的破坏，导致水体污染、山体滑坡、地震的发生。风力发电容易受到地域风力资源的限制，不能普遍推广，每一万千瓦的投资高达9000万，而且发电效率低下，每年只有2000多小时的有效发电时间，有时还要受到极端天气的侵扰和破坏。太阳能发电也存在投资过高，发电要受到夜晚和季节、阴雨天气的限制，发电效率也每年只有1800小时左右。生物质能发电因为需要大量的秸秆燃烧，也会造成污染，秸秆的收集和运输费用很高，从而造成很多生物质能发电厂关门倒闭。如何针对以上绿色能源发展上存在的不足，寻找一条清洁高效的能源之路？为此，我经过多年的研究，历经艰难与坎坷，发明了一种超高烟囱造风发电系统，发明专利申请号：200810002820.9，发明人：吴凯、吴迪。超高烟囱造风发电系统由烟囱主体、套管、基座、进风通道、风力发电机、温室，反射镜七大部分组成。烟囱可根据需要修建高达2000—20000米之间，直径10-20米，烟囱越高，直径越大，其发电能力越强，烟囱主体由薄而轻的防弹纤维布料制成，不需要人工修建，烟囱内部涂有防腐耐磨涂层，外部涂有黑色吸热材料，烟囱通过内部的特殊结构及穿行内部的高速气流，可使烟囱悬浮耸立高空而不倾倒。套管高30-60米，直径9-19米，可用高强度水泥掺防强纤维制成。基座通过套管与烟囱主体相连，基座底部设有两条垂直交叉的进风通道，进风通道可随意延伸数千米，并在四个通道进风口设有大型温室，在基座周围安装巨大的聚光反射镜，聚焦到烟囱下部，以便加热烟囱内部空气，此时可在套管及进风通道内部安装上百个风力发电机组，因为超高烟囱自身有比普通烟囱大十几倍对空气的抽吸能力，再加上自身吸热涂层、反射镜、进风通道顶部的吸热涂层、温室对空气的加热作用，此时，可在烟筒内部形成每秒30-60米的高速气流，其风速相当于台风，从而带动上百个风力发电机组满负荷高速运转，发出可观的电力，其发电量可与一座大型的火电站相比，其造价不及火电站的1/10，不足风力发电投资的1/50,而且不受区域限制，从而取代矿物燃料发电。同时，超高烟囱的进风通道还可与高污染的大型企业的排烟通道相连，在利用余热加温空气的同时，把污染空气净化后排入高空，从而降低企业限污减排的压力，为保护环境做出积极贡献。超高烟囱发电系统是风能与太阳能及地球旋转的离心力三种能量xxx的结合和综合利用，市场潜力巨大，前景无限光明。

    最早把太阳能烟囱技术应用于发电构想起源于德国的schlaich教授，这位杰出的建筑工程大师在建设高大建筑时认识了烟囱效应：烟囱越高直径越大，它抽吸空气的能力越强。并于1978年提出了xx的太阳能热气流发电技术。1981年，世界上{dy}所太阳能热气流电站在西班牙的沙漠中建成，这座实验性电站开创了将此项技术应用于实际的先河，它由烟囱、集热棚、蓄热层和涡轮发动机组成，透光隔热的集热棚相当于一个巨大玻璃温室，其内部的地表蓄热层吸收太阳辐射后温度升高，并加热棚内的空气，空气受热膨胀，密度下降，在高大的烟囱内造成一股向上的动力，从而形成热气流驱动涡轮发电机组发电。目前，由澳大利亚能源任务有限公司设计高达1千米的太阳能塔，美国政府很可能会接受这项设计理念，并计划在美国西南部建造。太阳能塔是升级版的太阳能烟囱，太阳能烟囱是一项历史悠久的技术，能源任务公司不仅计划建造更坚固结实的太阳能塔，还计划将太阳能塔建的更高，这可以实现地面和塔顶部产生更大的温差，温差较大可提供烟囱结构更强大的抽吸能力。最理想的设计是太阳能塔的高度为800-1000米，其周围围绕一个直径1.5英里的温室遮篷。福特说，“这才是理想的太阳能塔结构，随着碳燃料的价格上涨，太阳能塔将更具商业化优势。”然而，这里存在一个无法回避的问题，当今世界上{zg}的建筑物不超过700米，要建造1000米的超高烟囱谈何容易？为此，美国政府要付出10亿美元的代价！这才正是导致目前大装机容量不能商业化运作的瓶颈！超高烟囱造风发电专利正是有效解决了烟囱的高度瓶颈，在太阳能烟囱发电技术基础上的优化组合，吸收创新！
　　超高烟囱以直径２０米，高3000米为例，靠人工修建是根本不可能的，所以我的超高烟囱是用防弹纤维制作的，它的强度是钢铁的15倍，重量却是钢铁的八分之一，比重比水还小，所以轻薄如纸，是制作超高烟囱最理想的材料。烟囱由半圆形的顶盖和烟囱主体两部分组成，顶盖的下方设有四个可以开闭向下的排气口，整个超高烟囱可以在厂家订制完成，烟囱外部涂有吸热涂层，可以充分吸收太阳能，加热烟囱中流通的空气，促进空气的高速上升。当超高烟囱制作完成后，把它套在基座中央的套管上，套管高60米，超高烟囱xx可以叠加堆积在上面，此时在基座的加热空气室点火加热套管下方的空气，关闭烟囱顶盖的排气口。此时整个烟囱就像一个巨大的热气球，缓缓上升到3000米的高空处于悬浮状态时，它对底部的压力和拉力为零，它受到空气的浮力就是它排开空气的重量，烟囱体积942000立方米，通过计算我们知道此时他的浮力为1215吨，如果我们继续对烟囱内部的空气加热到100度，空气就会迅速膨胀，假设此时空气膨胀一倍，它的密度就会降低一倍，空气的质量也会随之降低一倍，烟囱第二次获得的浮力就是空气减少的质量，也就是600吨，那么这时烟囱受到的总浮力就是1815吨，浮力是垂直向上的力，所以这个浮力会全部作用在烟囱的顶部。这时我们打开顶部的排气口，因为f=ma,我们就可以计算出空气的加速度，此时烟囱内部的空气质量为600吨，烟囱顶部的作用力为1815吨，其加速度就是3米每秒，如果空气在烟囱中运行60秒达到顶部，此时它达到顶部的速度就是每秒180米。平均速度就是每秒90米。其在进风通道的风速至少可以达到每秒50米，这相当15级台风的速度。这么高大的烟囱在升入高空中由于外界自然风的作用下一定会来回摆动，但是由于内部热空气的巨大浮力作用，烟囱决不会倾倒，并且还会有自动辅正的功能。当超高烟囱达到3000米的高度后，通过遥控打开顶盖的排气口，烟囱顶部的高速气流就会向下喷出，一个排气口的直径为2米，此时四个排气口喷出的高速气流会给烟囱一个巨大的反作用力，就如同发射火箭时喷出的高温气体，会给火箭一个向上的巨大动力。我们知道，反作用力与气体喷出时的气压成正比，气压越高，反作用力越大。超高烟囱一个排气口的横截面积为3.14平方米，4个排气口面积为12.56平方米，和125600平方厘米，我们知道一个大气压作用在一平方厘米的压力为1公斤，也就是说，超高烟囱顶部为一个大气压时，4个排气口产生的反作用力为125600公斤，和125.6吨，超高烟囱内部的空气在达到烟囱顶部时，空气流速达到{zg}，受到顶盖的阻力，会大量聚集在顶部，使烟囱顶部在短时间内会达到2个以上的大气压强，此时烟囱顶部的反作用力就可以高达250吨，而3000米的防弹纤维即超高烟囱的总重量不会超过60吨，也就是说烟囱顶部产生的升力，在支撑烟囱重量的同时，还对超高烟囱的基座产生了2000多吨的拉力，在这种拉力的作用下，超高烟囱上下就会成为铜墙铁壁，不惧怕任何风吹雨打！
   当直径20米，高3000米的烟囱建成后，下一步就是造风发电了，首先在基座内的空气加热室安装两千个功率在1000的电热器，可以快速加热空气达到100度的高温。其一小时耗电2000度，在超高烟囱没发电时可以利用外电源，发电后由自身提供。然后修建直径20米，长3000米的半圆形进风通道与空气加热室相连接，在通道内每间隔50米安装一台风力发电机，这是一种特制的滚筒式的风力发电机，直径3米，长18米，利用磁悬浮技术，要求发电机转子，定子相对旋转，发电机定子外围安装互为120度的三个长18米、宽15米的叶片。在进风通道安装风力发电机的位置，开挖一个长20米、宽均为30，深18米的方形槽，把发电机镶嵌安装，使发电机的中轴线与进风通道的地平线相平。从而保证发电只有一个树立在进风通道中，其余两个隐蔽在槽内，不对空气产生阻力。当超高烟囱顶部的排气口打开后，因为烟囱本身和进风通道的顶部都是太阳能的集热装置，用来加热烟囱内部空气，此时再利用基座内的空气加热室加热空气，从而在烟囱内部形成高速上升的热气流。大量热空气从排气口向下喷出，会造成烟囱顶部气压降低，烟囱底部空气大量上升，带动进风通道内的空气以每秒50-80米的速度流通，从而使3000米的进风通道形成一个超级风洞，强气流推动发电机叶片高速旋转，发出电力。  滚筒式风力发电机与一般风力发电机不同的是：一般风力发电机的叶片是利用叶片的一个侧面，当风吹来时，侧面受力后分出一个水平方向的力，来推动风机旋转，所以其风能利用率不足50%，为了获得更多的扫风面积，风机的叶片长达20—50米，而其获得的风动力也仅仅在几吨左右，仅能带动2000千瓦左右的风机发电。其转速越高，对风的阻力越大，也就越容易受到大风力的破坏。滚筒式发电机的叶片虽然没有风机的叶片长，但是长18，宽15的受风面积要比风机大得多，而且它是直接把风力转化成了发电机的驱动力，不存在分力问题，其转速越高，对风的阻力越小，更重要的是滚筒式风机的叶片巧妙地利用了大气压与真空的关系，使风能的利用率提高了上百倍。当叶片垂直树立在进风通道中时，就如同我们在一个水槽内用一块板子拦截水流，在迎水的一面，水位不断升高，压力加大，在板子背水的一面，水不断流走，压力不断减小。滚筒式发电机的叶片面积为270平方米，当叶片的背面是真空时，其迎风面一个大气压对叶片的推动力将达到2700吨。因为每秒50-80米的风速作用在叶片上将会形成3个以上的大气压力，所以这时施加到叶片的推动力会高达8100吨，平均推动力达到4000吨。由此可见滚筒式发电机所获得的风动力将是一般风机的几百陪！在进风通道中，叶片在阻止空气流通的同时，由于超高烟囱巨大的抽吸作用，空气在叶片的左右和上部空间的流速会增强，在进风通道中，发电机的3个叶片其中有两个叶片是在通道下方的，在发电过程中始终保持只有一个叶片在通道中旋转作功，叶片是随风的方向旋转的，叶片旋转的前90度，它阻止了风的速度，也就是降低了风的动能，但是它同时也增加了风的势能，在后90度叶片释放了风的势能同时就增加了风的动能，因此我们可以看到，风在通过叶片时只是一个动能和势能的相互转化过程，这就像水电站的发电原理一样，叶片在旋转作功的同时也改变了空气前后的气压差，这个气压差反而会成为风通过叶片后加速运动的动力，可以说风的总能量没有增加，也没有减少，因为叶片的背面是相对的真空，空气在真空中会加速流动，就好像“抽刀断水，水更流”一样，所以说发电机在进风通道中旋转发电时，它不仅对进风通道的空气流通不会构成影响，由于其旋转方向与空气的流动方向一致，叶片就像一把把巨大的蒲扇一样，为空气推波助澜！它就像三峡大坝蓄水发电的原理是一样的，如果我们把超高烟囱和进风通道看成一条河，把空气的流通看做河的水流量，把风力发电机看做小水电，当河流的落差和水流量一定时，那么在进风通道中我们安装10个发电机与安装100个都没有什么区别。在20000米的进风通道中，我们每间隔50米安装一台10万千瓦的发电机，超高烟囱造风发电的总装机容量可以高达600万千瓦。也许朋友会问发电机为什么间隔50米？这是因为，当空气经过发电机时受阻速度变缓，而它前方的空气继续向前流动，此时在前后两股空气之间会形成十多米长的真空区，间隔50米就是要受阻空气在真空区加速流动，在达到下一个发电机时保持强劲的动力。超高烟囱在正常运营中，其顶部空气的喷出量越大，进风通道的空气流速越高，当空气在进风通道受到发电机的阻力，使进气量变小时，此时在基座的空气加热室和套管中会形成一个烟囱的负压区，也就是真空区，这个负压区的存在，会促进空气的快速膨胀上升，同时也会对进风通道中的空气产生一个最小3140吨的吸引力，负压区的体积越大，其对进风通道的空气吸引能力越强，从而保证发电机的正常运转！
      超高烟囱造风发电成功后，它将是一场绿色能源的革命，同时也是高悬在太阳能、风电头顶上的达摩克利斯之剑，在发电时间上造风发电可以高达8000小时，其风力也要比自然风高出2-3倍，风能利用率也比现在的发电机高出3-5倍，其综合效益要高出现在风力发电的20倍以上。同时是太阳能22倍以上。如果这一发电技术被国外公司所掌握，那将会给我国的新能源企业带来灭顶之灾，国家上万亿的投资将会付之东流，血本无归！按装机容量600万千瓦计算，超高烟囱发电系统不受气候季节影响，可以实现全年、全天候不间断发电。每天能发电14400万度，现在风电上网电价为1.0元，超高烟囱发电系统{yt}盈利高达1.44亿元，全年去掉各项成本费用可以盈利4000多亿元。投资超高烟囱发电系统的费用只有15亿左右，其中超高烟囱主体投资4000万，基座、套管、进风通道建设投资4000万，风力发电机及其他设施投资14.2亿左右。造风发电系统投入运营三个月就能收回全部投资。如果建设同等规模的火力发电厂所需投资将高达240多亿元，建设同等规模的风力发电厂则需要投资600亿元。由此可见超高烟囱发电系统是一项投资少、收益高、节能，环保的好项目！3000多米的超高烟囱无论建在何处，都将创造一个世界奇观，从而成为当地政府的形象标志，当今世界{zg}的建筑不到700米，巨大的轰动效应将会极大提升城市在世界上的知名度，从而带动城市的其他产业高速发展，在众多中外媒体的宣传报道下，3000米的超高烟囱也必将成为世界闻名的旅游胜地，每年可以吸引数百万的游客前来参观，为油田带来巨额的旅游收入。一座超高烟囱发电系统，每年发电450亿度，当一座超高烟囱发电成功后，本项目可以大规模复制，3年内修建上百座这样的发电厂，安排就业岗位100万个以上，年盈利高达40000亿元，从而实现能源之城跨越发展之路！
    如今全球变暖、环境堪忧、风暴四起、灾难连连，环境保护已经关系到国家民族的生死存亡！今后我国节能减排的压力会越来越重。超高烟囱造风发电系统在节约燃煤、减少污染排放的同时，如果修建直径２０米、高３０００米的几百座超高烟囱发电厂在我国沿海均匀分布，其发电量就可以取代现有的火力发电厂，实现绿色能源的零排放。在发电的同时还可以把沿海大量的潮湿空气排放到2000多米的高空，在春夏东南季风的吹送下，大量的水蒸气便会给我国内地及西北地区带来丰富的降雨，从而起到缓解水力资源、绿化沙漠戈壁、治理沙尘暴、保护“中华水塔”等重要的作用，做强国内，可以为我国的能源和环保事业做出巨大的贡献！如今世界各国都在寻求遏制全球变暖的有效途径，在南北回归线附近修建2000座超高烟囱造风发电系统，在发电的同时可以把大量的潮湿空气排到高空，进入地球南北的大气环流，潮湿空气在高空形成大量的积雨云，从而有效阻挡太阳辐射，达到遏制全球变暖的目的！我们在做大国际的同时也为全人类解除了全球变暖的危机的同时也造就了一个年盈利数万亿美元的能源帝国，可谓财源滚滚，商机无限，我国有众多的伟人志士，也有富甲天下的商界精英，为了全人类的幸福安康，让我们一起敢为人先，勇创大业吧！

    真诚期盼各位专家和网友在百忙中不吝赐教，再次衷心感谢朋友们的热情支持！谢谢！   

                                              吴凯                     

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