18+

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://m.babr24.news/?IDE=218351

bytes: 6559 / 5745

Поделиться в соцсетях:

Также читайте эксклюзивную информацию в соцсетях:
- Телеграм
- ВКонтакте

Связаться с редакцией Бабра:
[email protected]

Другие статьи и новости в рубрике "Наука и технологии"

Бесстрашный учёный, описавший Байкал. Итоги викторины Бабра

Этот учёный был академиком Петербургской академии наук и сыграл значительную роль в развитии российской и мировой науки.

Автор: Есения Линней.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Экология

Бурятия, Байкал, Иркутск

4821

22.12.2024

Инсайд. Научный реванш

По моим наблюдениям, в науке среди руководителей (особенно среди возрастных) встречается специфический психологический недуг, который очень вредит, ...

Автор: Николай Головин.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии

Россия

5155

18.12.2024

Наносенсоры на страже нашего здоровья

Томский политехнический университет радует новыми разработками. На этот раз ученые ТПУ создали бесшумные наносенсоры.

Автор: Антон Старков.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Здоровье, Общество

Томск

1584

11.12.2024

Инсайд. Ту-214 - наше будущее?

Россия может купить иностранные самолеты при росте спроса на авиаперевозки в стране, заявил вице-премьер РФ Виталий Савельев в интервью журналисту ...

Автор: Николай Головин.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Экономика и бизнес

Россия

6582

11.12.2024

Южная Корея поможет Монголии с производством беспилотников

Национальная ассоциация разработчиков дронов Монголии и Ассоциация беспилотных транспортных средств Южной Кореи заключили меморандум о ...

Серебристый эндемик Байкала: итоги викторины Бабра

Одним из эндемиков и ценных рыб Байкала является омуль. Эта рыба – уникальное и важное звено экосистемы озера. Телеграм-канал «Бурятия. Бабр.

Автор: Есения Линней.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Экология

Бурятия, Байкал, Иркутск

9162

08.12.2024

Как Томск спасет Индонезию от загрязнения

Томские биологи сотрудничают не только с российскими компаниями, но и проверяют работу новых технологий в других государствах.

Автор: Антон Старков.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Экология, Общество

Томск

7187

05.12.2024

В Новосибирске в двух магазинах изъяли технику на 14 миллионов рублей

В Новосибирске в двух магазинах изъяли более 1,3 тысячи единиц техники, нелегально ввезенной в Россию.

Передовая инженерная школа «Агробиотек» ТГУ выпустила первых магистров в сфере агробиотехнологий

Томский государственный университет (ТГУ) запустил магистерскую программу «Менеджмент агробиотехнологий» в 2022 году.

Автор: Александра Рубинштейн.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Экономика и бизнес, Образование

Томск

12726

25.11.2024

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

Новосибирский Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН (ИЦиГ) порадовал новым открытием.

Автор: Антон Старков.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Здоровье, Братья меньшие

Новосибирск, Томск

3430

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.

Автор: Николай Головин.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии

Мир

1713

16.11.2024

Остатки стены Красноярского острога получили статус объекта культурного наследия

Служба по государственной охране объектов культурного наследия Красноярского края присвоила статус памятника «Оборонительной системе „Большого ...