Китай успешно протестировал новую систему воздушной ветроэнергетики (AWES) – летающую ветряную турбину мегаваттного класса, что демонстрирует потенциальный скачок в производстве возобновляемой энергии. Экспериментальная система, разработанная Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology, использует дирижабль, заполненный гелием, для использования более сильных и стабильных ветров на больших высотах.
Использование Высотных Ветров
S2000 AWES, как называется система, по сути является дирижаблем, оснащенным 12 ветряными турбинами. В отличие от традиционных наземных или морских ветряных электростанций, этот подход использует стабильные скорости ветра на высоте нескольких тысяч футов. Турбины преобразуют эту кинетическую энергию в электричество, которое затем передается по тросу на землю для распределения.
Во время недавнего испытательного полета в провинции Сычуань, S2000 произвел 385 киловатт-часов электроэнергии на высоте 6560 футов (2000 метров). Этой мощности достаточно, чтобы обеспечить энергией средний американский дом в течение примерно двух недель. Система имеет общую мощность 3 мегаватта, ее длина составляет 197 футов, высота – 131 фут, а ширина – 131 фут.
Потенциальные Применения и Преимущества
Разработчики предполагают два основных применения этой технологии. Во-первых, она может обеспечить надежный источник энергии для изолированных мест, таких как удаленные форпосты. Во-вторых, она может дополнить существующие наземные ветряные электростанции, создавая более комплексный, трехмерный подход к производству энергии. Это особенно актуально для стран с ограниченной территорией или мелководными морскими районами для традиционных ветряных электростанций, таких как многие европейские страны и Япония.
Почему это важно: Развитие традиционной ветроэнергетики требует обширных земельных участков или доступа к морским площадкам. S2000 предлагает решение для регионов с ограниченными энергетическими ресурсами, открывая ранее недоступные ветровые ресурсы.
Проблемы и Соображения
Несмотря на свою перспективность, концепция AWES сталкивается с несколькими трудностями. Длинный тросящий кабель длиной до 1,25 мили (2000 м) представляет потенциальный риск для воздушного движения. Органы гражданской авиации, такие как Управление гражданской авиации Великобритании, требуют разрешения на привязанные воздушные шары, летающие на определенных высотах, чтобы снизить эти риски.
Кроме того, обслуживание и ремонт летающей турбины будут сложными и дорогостоящими. В отличие от стандартных ветряных турбин, S2000 придется возвращаться на землю для каждого обслуживания, что создает логистические проблемы. Стабильность и долговечность самого троса также потребуют тщательного тестирования.
Будущее Ветроэнергетической Плотности
Эффективность ветроэнергетики напрямую связана с ветроэнергетической плотностью, которая увеличивается на больших высотах. Omnidea оценивает, что ветроэнергетическая плотность увеличивается до шести раз между 328 и 8200 футами (100 и 2500 м). Это говорит о том, что летающие ветряные турбины, такие как S2000, могут значительно улучшить сбор энергии.
Для справки: Современные морские турбины уже расширяют границы масштабирования, некоторые из них превышают 600 футов в высоту. Появляются также конструкции плавающих ветряных турбин, но привязанные воздушные системы предлагают принципиально иной подход к захвату ветровой энергии.
S2000 представляет собой смелый эксперимент в области инноваций возобновляемой энергии. Если эти инженерные и безопасные проблемы будут преодолены, это может изменить способ производства электроэнергии странами, особенно теми, у которых ограниченные географические возможности для традиционных ветряных электростанций.
