Chiny pomyślnie przetestowały nowy system powietrznej energii wiatrowej (AWES) – latającą turbinę wiatrową o mocy megawata, wykazując potencjalny skok w produkcji energii odnawialnej. Eksperymentalny system opracowany przez Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology wykorzystuje sterowiec wypełniony helem do ujarzmienia silniejszych, stabilniejszych wiatrów na większych wysokościach.
Używanie wiatrów na dużych wysokościach
S2000 AWES, jak nazywa się system, to w zasadzie sterowiec wyposażony w 12 turbin wiatrowych. W przeciwieństwie do tradycyjnych farm wiatrowych na lądzie lub na morzu, podejście to wykorzystuje stabilną prędkość wiatru na wysokości kilku tysięcy stóp. Turbiny przekształcają tę energię kinetyczną w energię elektryczną, która jest następnie przesyłana kablem do ziemi w celu dystrybucji.
Podczas niedawnego lotu testowego w prowincji Syczuan S2000 wyprodukował 385 kilowatogodzin energii elektrycznej na wysokości 2000 metrów (6560 stóp). To wystarczająca moc, aby zasilić przeciętny amerykański dom przez około dwa tygodnie. System ma całkowitą moc 3 megawatów i ma 57 stóp długości, 131 stóp wysokości i 131 stóp szerokości.
Potencjalne zastosowania i korzyści
Twórcy przewidują dwa główne zastosowania tej technologii. Po pierwsze, może zapewnić niezawodne źródło energii dla odizolowanych lokalizacji, takich jak odległe placówki. Po drugie, może uzupełniać istniejące lądowe farmy wiatrowe, tworząc bardziej zintegrowane, trójwymiarowe podejście do produkcji energii. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku krajów o ograniczonym terytorium lub płytkich obszarach morskich dla tradycyjnych farm wiatrowych, takich jak wiele krajów europejskich i Japonia.
Dlaczego to ma znaczenie: Tradycyjny rozwój energetyki wiatrowej wymaga dużych obszarów ziemi lub dostępu do lokalizacji na morzu. S2000 oferuje rozwiązanie dla regionów o ograniczonych zasobach energii, odblokowując niedostępne wcześniej zasoby wiatru.
Problemy i rozważania
Chociaż koncepcja AWES jest obiecująca, stoi przed kilkoma wyzwaniami. Długie liny stalowe o długości do 2000 m stanowią potencjalne zagrożenie dla ruchu lotniczego. Władze lotnictwa cywilnego, takie jak Urząd Lotnictwa Cywilnego Wielkiej Brytanii, wymagają pozwolenia na loty balonami na uwięzi na określonych wysokościach, aby zmniejszyć to ryzyko.
Ponadto konserwacja i naprawa latającej turbiny byłaby trudna i kosztowna. W przeciwieństwie do standardowych turbin wiatrowych, S2000 będzie musiała powrócić na ziemię w przypadku każdej usługi, co stwarza wyzwania logistyczne. Stabilność i trwałość samego kabla również będą wymagały dokładnych testów.
Przyszłość gęstości energii wiatrowej
Efektywność wykorzystania energii wiatrowej jest bezpośrednio powiązana z gęstością energii wiatru, która wzrasta wraz ze wzrostem wysokości nad poziomem morza. Omnidea szacuje, że gęstość energii wiatru wzrasta nawet sześciokrotnie na wysokości od 100 do 2500 m (328–8200 stóp). Sugeruje to, że latające turbiny wiatrowe, takie jak S2000, mogłyby znacząco poprawić pozyskiwanie energii.
FYI: Nowoczesne turbiny morskie już przesuwają granice skalowalności, a niektóre z nich mają wysokość przekraczającą 600 stóp. Pojawiają się również projekty pływających turbin wiatrowych, ale systemy powietrza na uwięzi oferują zasadniczo odmienne podejście do pozyskiwania energii wiatrowej.
S2000 stanowi odważny eksperyment w zakresie innowacji w zakresie energii odnawialnej. Jeśli pokonane zostaną te wyzwania związane z inżynierią i bezpieczeństwem, może to zmienić sposób, w jaki kraje wytwarzają energię elektryczną, zwłaszcza te, w których istnieją ograniczone możliwości geograficzne dla tradycyjnych farm wiatrowych.
