全球无线输电

全球无线输电

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无线输电技术是一种利用无线电技术传输电力能量的技术，目前尚在实验阶段。技术上，无线输电技术与无线电通讯中所用发射与接收技术并无本质区别。但是前者着眼于传输能量，而非附载于能量之上的信息。无线输电技术的最大困难在于无线电波的弥散与不期望的吸收与衰减。对于无线电通讯，无线电波的弥散问题甚至不一定是件坏事，但是却可能给无线输电带来严重的传输效率问题。一个办法是使用微波甚至激光传输，理论上，无线电波波长越短，其定向性越好，弥散越小。有人担心此技术可能给人带来健康风险，虽然尚无太多证据证实这种风险。

概念的提出

无线输电的提出最早要追溯到1889年尼古拉·特斯拉这位大师

磁学和工程上的成就，特斯拉也被认为对机器人、弹道学、资讯科学、核子物理学和理论物理学上等各种领域有贡献。包括我们使用的互联网，也是其贡献之一。抛开这些伟大的贡献，我们来谈谈现在仍未被应用的一个伟大发明。

方法的发明

1889年他发明了「无线传电方法」。于是在美国科罗拉多泉(Colorado Spring)建设实验室开发及研究此项「无线传电」技术，即是将现时的低频(5060Hz)高压电流转化为「高频电流」，然后再经由空气作为传送媒介来输电。此项「无线传电」技术不单省却了输电电缆的成本，更可以免去输电时因电阻所致的损耗。经过八个月的

研究后，特斯拉便决定在长岛(Long Island)试建首座名为「特斯拉线圈」(Tesla Co il)的电力发射塔。

该「线圈」其一特性，是能够生产出既高频又低电流的「高压交流电」。这种「高频电流」可经由空气作远距离的「无线传电」达至另一个「接收器」处，并且对人体绝无不良影响。特斯拉发现了「高压电流」原来转化为「高频的高压电流」后，则可以无限地将电力输送。「特斯拉线圈」(Tesla Coil)正是运用了这种「无线传电」技术的发明，甚至它就是一种人类一直梦寐以求的「免费能源」了。

沃登克里弗计划特斯拉主持的一个命名为「沃登克里弗计划」(Wardendyffe Project)的构思就是在美国长岛(Long Island)建设一座足可输出100万匹「交流电流」的「特斯拉线圈」。

「特斯拉线圈」结构基本上，由一个感应圈、两个特大电容器和一个线圈互感器所组成。

该「线圈」其一特性，是能够生产出既高频又低电流的「高压交流电」。这种「高频电流」可经由空气作远距离的「无线传电」达至另一个「接收器」处，并且对人体绝无不良影响。。在一次记者招待会上，特斯拉更展示经由「特斯拉线圈」输出的「高频电流」流经自己的身体，而使一颗「无线灯泡」发亮。

特斯拉在国会的听证会上提到：他已经可以让强大的电力在任何时间在任何地点释放出来。而通古斯大爆炸是否是特斯拉的一次实验呢？

抛开关于通古斯的无端猜测，无线传电技术为什么一直没有被应用呢？

最新电影怪人《二十面相传》讲述的就是一个特斯拉的原型机的放大版。

分类

无线输电分为微波输电和激光输电。

近期无线输电进展

2001年5月16日，在非洲留尼汪岛西南部的格朗巴桑大峡谷进行了一场特殊的实验：一只200瓦的灯泡亮了起来。在灯泡周围，既没有电线，也没有插头和插座。实验者居伊.皮尼奥莱是一位从事太空研究的工程师。

居伊.皮尼奥莱的试验就是利用微波进行长距离无线输电。一部发电机发出的电能首先通过磁控管被转变为电磁微波，再由微波发射器将微波束送出，40米外的接收器将微波束接收后由变流机转换为电流，然后将电灯泡点亮。这次试验的成功，仅是走出了无线输电的第一步。

第二步将从2003年开始，即给整个格朗巴桑村供电。这一步的试验室试验阶段已经完成。目前，第一批发射器和接收器样机已由留尼汪的企业造出。工程技术人员决定在距格朗巴桑村700米远的山头上建一座高压电线塔，在山头的峡谷边缘修建发射器，发射器由一个小型的喇叭状天线和一个抛物柱面反射器组成。发射器的磁控管将高压电线塔输来的电能转换为电磁波束，电磁波束被谷底格朗巴桑村旁呈蜂窝状的接收器接收。随后，电磁波能先被转换为高压直流电，然后再被转换为低压直流电，最后被转换为220伏的普通交流电供格朗巴桑村使用。最终，磁控管的优点是价格低廉，缺点是寿命短、工作频率难以控制。因此，磁控管将被雷达系统上常用的速调管所取代。速调管的工作频率极易控制，寿命也比较长，但其价格比磁控管要昂贵得多。第三种取代方案是使用半导体。

在陆地上无线输电的好处是发射器和接收器与大自然融为一体而不破坏环境，高压线输电或太阳光电板则会破坏环境；无线输电的成本比地下电缆输电的成本要低得多，甚至比用柴油发电机组发电的成本还要低。用于无线输电的微波束的强度仅为每平方厘米5毫瓦，比每平方厘米100毫瓦的阳光强度小得多。因此，微波无线输电

十分安全，它不会发生电离，不会使周围生物的基因发生变异。在微波接收器下面甚至可以种植蔬菜。

研究人员下一步的计划是在太空建一座太阳能发电站：将一些地球卫星送入距地面3.6万公里高的同步轨道上，卫星上的光电板将太阳的光能转换为电能，然后将电能用微波的形式传送到地球表面。太空上的光电板平均每平方厘米可以接收140毫瓦的光能，为地球表面光能接收效率的8倍。而且，在太空，光能的接收不受昼夜、阴晴和季节变化的影响。

据悉，对于太空电站生产的电能，日本和加拿大打算将电能通过微波由一架小飞机运回地面，而法国则打算在同步轨道上安置一面直径为1公里的镜子，将呈微波状态的电能反射传输到墨西哥与巴黎、撒哈拉与北京、澳大利亚与纽约之间，即将电能传输到需要它的地方。日本计划在2040年前后建立太空发电站。