Летающие ВИЭ: электричество будут добывать дирижабли?

С новой углеродной политикой ЕС (и налогами на углеродный след, в частности), страны стремятся ускорить переход на ВИЭ (возобновляемые источники энергии). Логично, что никто не хочет платить дополнительные сборы. Да и проблему парниковых газов решать надо.

Десятки компаний по всему миру занимаются разработкой альтернативных источников энергии. И ветрогенератор - один из них.

Принцип работы ветрогенераторов:

Все ветряные электростанции работают по общему принципу. Воздушные потоки вращают винт, он приводит в движение генератор. Энергия с генератора попадает на подстанцию. Там происходит стабилизация напряжения. Затем уже оттуда электричество поступает в энергетическую компанию, которая перенаправляет его потребителям.

Как и у солнечных батарей, у «ветряков» есть свои минусы. К примеру, эффективность ветряных станций напрямую зависит от скорости ветра. Чем быстрее ветер, тем большую мощность выдает станция. Но, если ветра нет или он недостаточно сильный, энергия не вырабатывается. Как и в случае скорости ветра, превосходящей расчеты станции. Тогда электричество не добывают, чтобы избежать поломки. Еще один минус - затраты. Сама установка стационарных ветряков требует больших финансовых и ресурсных затрат. Да и с доставкой огромных лопастей возникают свои трудности.

Неудивительно, что компании стремятся решить эти вопросы. Поэтому кто-то делает ветрогенераторы еще больше, чтобы установить на высоту, где ветры дуют постоянно. Но тогда решается только часть проблем (затраты увеличиваются). Кто-то создает летающие ветрогенераторы (дирижабли, воздушные змеи, беспилотники), которые можно поднять на любую высоту. Летающие ветрогенераторы не требуют фундаментов и значительных транспортных издержек. При этом они тоже работают с хорошим ветром. На них мы и остановимся.

Дирижабль ВАТ

Еще в марте 2014 года компания Altaeros Energies (американский стартап) запустила первый в мире летающий ветрогенератор Buoyant Airborne Turbine (далее ВАТ). Стоимость проекта составила $1,3 долларов. Финансовую поддержку стартапу оказали государственный фонд Alaska Energy Authority Emerging Energy Technology Fund и компания RNT Associates International (принадлежит владельцу индийской корпорации Tata Group). За счет новой технологии удалось снабдить электричеством жителей поселка на Аляске, недалеко от города Фэрбенкс. Электричество с ВАТ им обходится в 18 центов за киловатт/час.

BAT - кольцевая оболочка, заполненная гелием. В ее центре находится турбина и электрический генератор.

Наземный модуль ветряной электростанции устанавливают на забитых в землю сваях и управляют положением летающей части при помощи троса и лебедки. Летающую же контракцию поднимают на высоту 300 метров, где сильнее и стабильнее дует ветер (конструкция может выдержать ураган). Генератор вырабатывает 30 киловатт электроэнергии. Этого достаточно, чтобы обеспечить электричеством 12 среднестатистических домов.

В отличие от стационарных ветрогенераторов, этот летающий генератор не может вырабатывать большое количество энергии, необходимое для городов. Зато он может обеспечить электричеством небольшие поселки, военные базы, шахты, зоны, где после техногенных катастроф или стихийных бедствий нарушено обычное энергоснабжение.

Воздушный змей

Спустя два года после испытаний ВАТ шотландский стартап Kite Power Systems при финансовой поддержке немецкого энергетического концерна E.ON, Schlumberger и нефтегазовой компании Shell сделал «воздушного змея». Конструкцию подняли на высоту 450 метров. Но технология не прижилась. При этом от нее не отказались, а решили доработать.

В апреле 2019 года E.ON заключил соглашение с голландской Ampyx Power на разработку морской опытной площадки для размещения ветряной фермы у берегов Ирландии. Тогда же Ampyx Power разработала Воздушную ветроэнергетическую систему Airborne Wind Energy System (AWES).

Работает система так: беспилотный самолет привязывают к основанию, а затем запускают в воздух, по принципу «воздушного змея». Летает аппарат по восьмерке на высоте 200-450 метров. Когда самолет движется, он тянет трос: который приводит в действие генератор. Как только трос размотался полностью, самолет снижается трос заматывается обратно. Затем аппарат снова набирает высоту и процесс повторяется. Управлять самолетом можно на расстоянии.

Мощность этой воздушной электростанции - 250 киловатт.

Планер

В 2017 году Makani (подразделение американской компании Google) провело испытание своего планера. Тоже по принципу «змея».

Летающий ветрогенератор Makani - скоростной самолет с размахом крыла 25,9 метра, прикрепленный к земле тросом. У аппарата есть восемь небольших генераторов, которые соединяются с воздушными винтами (диаметр каждого 2,3 метра). После взлета самолет поднимается на рабочую высоту (250-350 метров), а затем начинает кружиться вокруг точки привязки. Динамика полета позволяет аппарату удерживать постоянную скорость вращения турбин, из-за чего электроэнергия вырабатывается равномерно. Мощность летающего ветрогенератора - 600 киловатт.

Управление полетом осуществляют дистанционно. Планер пока еще дорабатывают. Технологией уже заинтересовались в Норвегии. Нефтегазовая компания Shell разрабатывает проект по созданию целой электростанции с летающими ветрогенераторами Makani.

К теме летающих ветрогенераторов вернулись в 2021 году. Когда «зеленая» энергия и переход на ВИЭ актуальны как никогда. По факту, новым ветрякам не нужен фундамент, они работают на большой высоте, где ветер стабильнее. Летающие генераторы дешевле в производстве и обслуживании обычных ветряных турбин. Сплошные плюсы, но пока аппараты нуждаются в доработке. Не исключено, что со временем они вытеснят стационарные аналоги. Правда, на это уйдут годы.

Фото: открытые источники

URL: https://babr24.news/?IDE=218351

bytes: 6559 / 5745

Поделиться в соцсетях:

Также читайте эксклюзивную информацию в соцсетях:
- Телеграм
- ВКонтакте

Связаться с редакцией Бабра:
[email protected]

Автор текста: Виктория Британская, обозреватель.

На сайте опубликовано 581 текстов этого автора.

Другие статьи в рубрике "Наука и технологии"

Прорыв новосибирских ученых: агрессия или миролюбие – наш характер зависит от генов

Новосибирский Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН (ИЦиГ) порадовал новым открытием. Расшифровав геном агрессивных и одомашненных крыс, ученые пришли к выводу, что за миролюбивое или агрессивное поведение отвечают 112 генов.

Антон Старков

Наука и технологииЗдоровьеБратья меньшиеНовосибирск

1494

21.11.2024

Инсайд. И на Луне будут растения?

Проект под руководством Австралии по выращиванию растений на Луне обеспечил себе место на лунной миссии, запуск которой запланирован на 2025 год.

Николай Головин

Наука и технологииМир

1339

16.11.2024

Учёный, получивший всемирное признание: итоги викторины Бабра

Один выдающийся гидробиолог и лимнолог около 40 лет руководил Биолого-географическим институтом при ИГУ и организовал на глубоководной станции в районе посёлка Большие Коты круглогодичные наблюдения за планктоном озера. Телеграм-канал «Бурятия. Бабр.

Есения Линней

Наука и технологииЭкологияБурятия Иркутск Байкал

6808

11.11.2024

Новый «Мультилаб» от Эн+ в Братске: интересно быть умными

В Братске появился еще один центр развития технологических компетенций «Мультилаб» от российского энергохолдинга Эн+. Оснащенное самым современным оборудованием пространство открылось в городском лицее №2. Инвестиции в создание центра составили порядка 20 миллионов рублей.

Ярослава Грин

Наука и технологииОбразованиеИркутск

12185

07.11.2024

Новый проект на 100 миллионов: иркутская технология вулканизаторов резины

Иркутские химики из Института химии Сибирского отделения Российской академии наук начали разработку отечественной технологии создания вулканизаторов резины. Этот проект получил поддержку государства. Для его реализации выделили грант в размере 100 миллионов рублей.

Анна Моль

Наука и технологииЭкономика и бизнесИркутск

8063

06.11.2024

Тайны глубин Байкала: итоги викторины Бабра

Байкал всегда привлекал внимание исследователей своими уникальными природными явлениями и загадками. Одной из главных его тайн является глубина: озеро считается самым глубоким пресноводным водоёмом в мире. Телеграм-канал «Бурятия. Бабр.

Есения Линней

Наука и технологииЭкологияБурятия Иркутск Байкал

10674

24.10.2024

Телеграм Красноярска за неделю. Приговор Глискову и медиафорум

Бабр представляет обзор ключевых событий и обсуждений в красноярском сегменте мессенджера Telegram за неделю с 30 сентября по 6 октября включительно. 10 лет и 10 миллионов На прошлой неделе суд вынес приговор Александру Глискову. Красноярск. Бабр.

Анна Роменская

Наука и технологииПолитикаЭкономика и бизнесКрасноярск

12370

07.10.2024

Учёный, который нарисовал Байкал: итоги викторины Бабра

Этот выдающийся учёный-самоучка внёс значительный вклад в изучение озера Байкал. Будучи сосланным в Сибирь за участие в польском восстании, он самостоятельно освоил множество наук и начал собственные исследования геологии и географии Сибири.

Есения Линней

Наука и технологииБурятия Байкал Иркутск

4229

06.10.2024

Возвращение в юрский период: сибирские ученые открывают ворота в древний мир

Представьте себе, что вы можете на машине времени перенестись на 184 миллиона лет назад, в самое начало Юрского периода. Очутившись в древней Сибири, вы бы увидели высокие листопадные деревья, которые росли под теплым и влажным субтропическим небом.

Анна Моль

Наука и технологииЭкологияИркутск

14962

25.09.2024

Инсайд. Куда летит самолёт "Байкал"?

Минпромторг РФ прорабатывает вопрос расширения производственных мощностей для выпуска региональных самолетов «Байкал», сообщил глава ведомства Антон Алиханов. По его словам, в следующем году должна быть завершена сертификация «Уральским заводом гражданской авиации» (УЗГА) двигателя и винта самолета.

Лера Крышкина

Наука и технологииРоссия

3905

23.09.2024

Блогнот. Отлучение Дарвина

У Маяковского есть детское стихотворение, по сюжету которого кроха-сын приходит к отцу и задает глубинный философский вопрос: «Что такое хорошо и что такое плохо?

Алексей Аксютенко

Наука и технологииРелигияОбразованиеРоссия

3626

23.09.2024

Когда Байкал сольётся с мировым океаном: итоги викторины Бабра

Байкал расположен в рифтовой зоне, где земная кора постоянно растягивается. Вокруг водоёма и под ним происходят геологические процессы, воздействующие на его северную часть. Вследствие чего озеро постепенно начнёт «вытягиваться» и со временем может соединиться с морем. Телеграм-канал «Бурятия.

Есения Линней

Наука и технологииБурятия Байкал

5203

22.09.2024

Лица Сибири

Мутко Виталий

Днепровский Роман

Гордеев Владимир

Доржиев Баир

Апрелков Николай

Салмин Владимир

Темгеневский Василий

Чекулаев Евгений

Подпругина (Хорошая) Наталья

Гильдебрант Михаил