央視網(wǎng)訊（記者 孔華）高鐵已經(jīng)成為中國制造的代名詞，傳遞著中國轉(zhuǎn)型發(fā)展的新故事。隨著高鐵在國內(nèi)的快速發(fā)展及走出國門腳步的加快，涉及高鐵的技術(shù)發(fā)明和設(shè)想越來越多。比如，有人提出，如果在快速行駛的高鐵上建移動風(fēng)能發(fā)電站，把發(fā)電機(jī)發(fā)的電能和車輛消耗的電能結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用的循環(huán)發(fā)電、用電模式，將大大減少能源消耗，減少環(huán)境污染。這個大膽設(shè)想是基于什么基礎(chǔ)，是否會在中國高鐵或城鐵身上實(shí)現(xiàn)？央視網(wǎng)記者采訪了提出這個大膽設(shè)想的陸繼榮先生。
華全動力生產(chǎn)的120千瓦揚(yáng)程15米水泵機(jī)組
一百多年來的遺憾 激發(fā)大膽設(shè)想
先來了解這兩個發(fā)明：1825年火車問世，1831年，發(fā)電機(jī)問世，這是第一次工業(yè)革命最典型的兩大發(fā)明。然而，至今火車仍舊以礦物質(zhì)能源(或以礦物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化的電能)作為驅(qū)動力；發(fā)電機(jī)雖然在風(fēng)能、水能、火力及核能發(fā)電方面有著極其廣泛的應(yīng)用，卻一直不能直接用于火車，還必須通過輸電線路為火車輸送電力。
陸繼榮先生說：“100多年來，人類的這兩大發(fā)明在能量守恒定律的約束下彼此不相往來，各走各的發(fā)展之路真是十分遺憾。”
恰恰是這個遺憾促使他大膽提出在高鐵或城鐵上建移動式風(fēng)能發(fā)電站實(shí)現(xiàn)能源自循環(huán)的大膽設(shè)想。
大自然給人類提供了磁的物質(zhì)，同時也賦予了風(fēng)、水、地下礦物質(zhì)等多樣化的能源，任何一種能源與磁的物質(zhì)結(jié)合便產(chǎn)生二次能源--電。電可以驅(qū)動列車行駛，也可以驅(qū)動列車的空調(diào)系統(tǒng)。唯獨(dú)不能在行駛的列車上自發(fā)自用。
“發(fā)電機(jī)不能應(yīng)用到列車上的直接原因是，發(fā)電機(jī)在發(fā)電過程中的磁場阻力抵消了發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率。所謂磁場阻力也是一種對空氣的反作用力，如果，找到克服發(fā)電機(jī)磁場阻力的方法，阻止發(fā)電機(jī)磁場阻力不被轉(zhuǎn)移到列車車身上，那么就解決了列車風(fēng)能發(fā)電技術(shù)問題。”
如何解決這一問題？陸繼榮大膽提出介入平衡力的原理。
華全動力生產(chǎn)的120千瓦“康明斯—斯坦福”系列柴油發(fā)電機(jī)組
原理：介入平衡力原理
何謂平衡力？舉個例子，在拔河的時候，雙方勢均力敵的剎那間就產(chǎn)生了平衡力，平衡力使繩子上集聚了內(nèi)能，如果這個內(nèi)能被釋放到一個作用點(diǎn)上，一定會形成 一種新的生產(chǎn)力服務(wù)于人類。
陸繼榮介紹，如果，人為地通過技術(shù)手段，把空氣阻力一分為二變成作用在發(fā)電機(jī)上的一對平衡力，分別讓其作用在發(fā)動機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子上，形成一個扭矩力的平衡點(diǎn)，達(dá)到合力為零的狀態(tài)。
進(jìn)一步的解釋，把空氣阻力F1設(shè)為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的動力。發(fā)電機(jī)定子的磁場阻力一定要依托發(fā)電機(jī)支架、車身產(chǎn)生連鎖的反作用力最后轉(zhuǎn)移到車輪上，增加了發(fā)動機(jī)的驅(qū)動力。如果，把空氣阻力F2設(shè)為定子的動力，只要做到了平衡，發(fā)電機(jī)磁場的阻力就不會產(chǎn)生連鎖的反作用力。這樣，磁場阻力就不會通過發(fā)電機(jī)支架把阻力傳導(dǎo)到列車上，這一對平衡關(guān)系也可以稱之為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)定子，互為作用力和反作用力的表現(xiàn)。列車也因此不必增加發(fā)動機(jī)的燃油消耗。
很多人有疑問，這是不是類似永動機(jī)的構(gòu)想？陸繼榮解釋說，移動式風(fēng)能發(fā)電站不是永動機(jī)的概念，是借助了車輛可以移動這個條件，利用列車在行駛中產(chǎn)生的空氣反作用力，將反作用力的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，在通過平衡力的作用把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能，從而有效提供給列車空調(diào)用電系統(tǒng)，而絕不參與列車的驅(qū)動力作用。列車移動式風(fēng)能發(fā)電站只要列車在行駛隨時隨地都可以自發(fā)自用，不像常規(guī)的風(fēng)能發(fā)電站受天氣的影響--沒有風(fēng)不能發(fā)電。
120千瓦濰柴道依茨系列離合器機(jī)組（華全動力生產(chǎn)）
實(shí)現(xiàn)這個可能嗎？
自2008年，我國第一條高鐵線路京津城際高速鐵路開通以來，截至2015年底，我國高鐵營業(yè)里程已達(dá)1.8萬公里，中國擁有了全世界最大規(guī)模以及最高運(yùn)營速度的高速鐵路網(wǎng)。目前全國在編旅客列車運(yùn)行圖有3142對旅客列車在運(yùn)行，空調(diào)能源需求非常巨大。如果做到每列列車在空調(diào)能源方面都達(dá)到節(jié)能50%的效果，將大大降低能源消耗。一旦陸先生的這個大膽設(shè)想成真，這將給動車和高鐵帶來劃時代的巨變。那么這個大膽設(shè)想何時能實(shí)現(xiàn)？目前有哪些尚未克服的技術(shù)難題呢？
陸繼榮坦言，移動式風(fēng)能發(fā)電站只不過是把消耗在空氣阻力中的能源部分，通過技術(shù)手段加以回收利用，把空氣阻力變?yōu)榘l(fā)電機(jī)的風(fēng)能發(fā)電的動力，回饋給車輛的用電設(shè)備，“目前，發(fā)電機(jī)經(jīng)過一百多年的發(fā)展已經(jīng)是一個非常純熟的技術(shù)，我只不過是借用了平衡力的理論依據(jù)，并通過相應(yīng)的技術(shù)手段應(yīng)用到移動式發(fā)電站的發(fā)電機(jī)上，技術(shù)上沒有任何難題。現(xiàn)在最大的難題是人們的認(rèn)識問題”。
如果你問一百萬個大學(xué)生，能不能在行駛的列車上安裝發(fā)電機(jī)為列車的空調(diào)系統(tǒng)提供電能，你會得到一百萬個異口同聲的答案；不能。因?yàn)槔蠋熃趟麄兡芰渴睾愣桑蠋煹睦蠋熞苍诮棠芰渴睾愣桑淮⒁淮膫魇谙聛怼?br />
如果你再問平衡力的內(nèi)能可不可以成為一種生產(chǎn)力。也許會得到不知道、沒聽說、老師沒教過等五花八門的答案。因此，解決移動式發(fā)電站的問題主要還是人的思想認(rèn)識問題。在行駛的列車上建立發(fā)電站的設(shè)想到底是能量守恒定律說了算呢還是平衡力理論說了算？
陸繼榮說，在列車上建立移動式風(fēng)能發(fā)電站的焦點(diǎn)，主要是發(fā)電功率等于空氣阻力功率還是大于空氣阻力功率的博弈。只要證明利用平衡力理論做到了發(fā)電功率大于空氣阻力功率，肯定是一門新興的新能源利用的技術(shù)和市場。由于旅客列車具備了行駛路程遠(yuǎn)，行駛速度快的特點(diǎn)，而且又有著巨大的電能消耗需求，在旅客列車上建立發(fā)電站有著立竿見影、經(jīng)濟(jì)實(shí)用效果。實(shí)際上凡是可以移動的車輛都可以認(rèn)為是一個移動式風(fēng)能發(fā)電站的載體。
“一個人的力量是有限的，旅客列車有若干個速度編組，發(fā)電機(jī)作為定制產(chǎn)品需要有很多的外延技術(shù)。”陸繼榮說，“我希望全社會都可以來完善、補(bǔ)充這個設(shè)想和技術(shù)，共同努力讓這個設(shè)想早日成為現(xiàn)實(shí)。”
由于對能量守恒定律的推崇，至今，風(fēng)能尚未在列車領(lǐng)域得到應(yīng)用。
華全動力生產(chǎn)的500千瓦上海凱普系列靜音移動電站
伴隨中國經(jīng)濟(jì)30多年的高速増長，能源消耗也迅速增長。其中，交通運(yùn)輸行業(yè)的能耗占我國能源總消耗的40%左右。面對這來勢兇猛的能源需求，我國加快了新能源汽車的推廣和高速電氣化列車的投入使用，交通運(yùn)輸領(lǐng)域“以電代油”工程也在加快。但是動車和高鐵還是消耗了大量的煤炭和天然氣資源。隨著巴黎氣候大會我國對世界的鄭重承諾，節(jié)能減排的日程表越來越緊，任務(wù)越來越重，列車上建移動發(fā)電站的設(shè)想一旦實(shí)現(xiàn)，不僅將震撼科技界，也將為減少全球能源消耗做出重大貢獻(xiàn)。
