Pomysł należącej do Alphabet firmy Makani ( Google w 2014 r.) będzie polegać na wysyłaniu zaawansowanych technologicznie latawców (dronów na uwięzi) na setki metrów w niebo w celu wytwarzania energii elektrycznej przy użyciu stałego wiatru. Dzięki takim technologiom możliwa jest nawet całodobowa produkcja energii wiatrowej. Jednak technologia potrzebna do pełnego wdrożenia tego planu jest wciąż w fazie rozwoju.
Dziesiątki firm i badaczy zajmujących się tworzeniem technologii energetycznych wysoko w przestworzach zebrało się w zeszłym tygodniu na konferencji w Glasgow w Szkocji. Zaprezentowali wyniki badań, eksperymentów, testów terenowych i modelowania opisujące perspektywy i opłacalność różnych technologii określanych zbiorczo jako powietrzna energia wiatrowa (AWE).
W sierpniu firma Makani Technologies z siedzibą w Alameda w Kalifornii przeprowadziła loty demonstracyjne swoich powietrznych turbin wiatrowych, zwanych przez firmę latawcami energetycznymi, na Morzu Północnym, około 10 kilometrów od wybrzeży Norwegii. Według dyrektora generalnego Makani, Fort Felker, test na Morzu Północnym składał się ze startu i lądowania szybowca, a następnie próby w locie, podczas której latawiec pozostawał w powietrzu przez godzinę przy silnym bocznym wietrze. Było to pierwsze oceaniczne testowanie tego typu generatorów wiatrowych firmy. Jednak Makani lata morskimi wersjami swoich latawców z napędem w Kalifornii i na Hawajach.
„W 2016 roku zaczęliśmy latać naszymi latawcami o mocy 600 kW przy bocznym wietrze – w trybie, w którym w naszym systemie wytwarzana jest energia. Użyliśmy tego samego modelu podczas testów w Norwegii” – zauważył pan Felker. Dla porównania, drugi najpotężniejszy latawiec wiatrowy opracowywany obecnie jest w stanie wygenerować 250 kilowatów. „Nasz ośrodek testowy na Hawajach koncentruje się na stworzeniu systemu latawców elektrycznych do ciągłej, autonomicznej pracy”.
Norweskie badania wykazują zalety AWE. 26-metrowy prototyp M600 firmy Makani, zbudowany częściowo przy wsparciu firmy Royal Dutch Shell Plc, wymaga do działania jedynie stałej boi. Tradycyjna turbina wiatrowa poddawana jest znacznie większym obciążeniom wiatrem działającym na jej masywne łopaty i musi być stabilnie osadzona na konstrukcjach zakotwiczonych w dnie morskim. Tym samym wody Morza Północnego, gdzie głębokość sięga 220 metrów, po prostu nie nadają się dla tradycyjnych turbin wiatrowych, które zazwyczaj mogą pracować tylko na głębokościach mniejszych niż 50 metrów.
Jak wyjaśnił kierownik techniczny programu Doug McLeod na AWEC2019, setki milionów ludzi żyjących w pobliżu oceanów nie ma w pobliżu płytkiej wody i dlatego nie są w stanie wykorzystać morskiej energii wiatrowej. „Obecnie nie jest dostępna żadna technologia, która pozwoliłaby ekonomicznie wykorzystać energię wiatrową w tych lokalizacjach” – powiedział McLeod. „Wierzymy, że dzięki technologii Makani możliwe będzie wykorzystanie tego niewykorzystanego zasobu”.
Powiedział, że boja płatowca M600 została wykonana z istniejących materiałów z platform wiertniczych i gazowych. M600 to bezzałogowy jednopłatowiec z ośmioma wirnikami, które unoszą drona w niebo z pozycji pionowej na boi. Kiedy latawiec osiągnie wysokość – obecnie kabel ma długość 500 metrów – silniki wyłączają się, a wirniki zamieniają się w miniaturowe turbiny wiatrowe.
Współorganizator AWEC2019 i profesor nadzwyczajny inżynierii lotniczej na Uniwersytecie Technologicznym w Delft w Holandii, Roland Schmehl, powiedział, że osiem wirników, każdy o mocy 80 kW, pozwoliło firmie stworzyć imponujący system, który byłby trudny do pokonania dla innych firm. „Chodzi o to, aby zademonstrować praktyczność latania na morzu z latawcem o mocy 600 kW” – powiedział. „Większości start-upów trudno nawet wyobrazić sobie sam rozmiar systemu”.
Szef Makani, Fort Felker, zauważył, że celem sierpniowych lotów testowych na Morzu Północnym nie było wytwarzanie mocy zbliżonej do znamionowej mocy płatowca. Zamiast tego firma gromadziła dane, które inżynierowie Makani mogą teraz wykorzystać do przeprowadzenia jeszcze większej liczby symulacji i testów w miarę dalszego rozwijania swojego systemu.
„Udane loty potwierdziły, że nasze modele startu, lądowania i lotu z bocznym wiatrem z pływającej platformy są rzeczywiście dokładne” – powiedział. „Oznacza to, że możemy śmiało używać naszych narzędzi symulacyjnych do testowania zmian w systemie — tysiące symulowanych godzin lotu zmniejszą ryzyko naszej technologii przed komercjalizacją”.
Źródło: 3dnews.ru