Ідея компанії Makani, що належить Alphabet ( Google у 2014 році) відбудеться у відправленні технологічних повітряних зміїв (прив'язних безпілотників) на сотні метрів у небо, щоб генерувати електрику за допомогою постійних вітрів. Завдяки таким технологіям можливе цілодобове виробництво вітрової енергії. Однак технологія, необхідна для повноцінної реалізації цього плану, все ще перебуває на стадії розробки.
Десятки компаній та дослідників, які присвятили себе створенню технологій видобутку енергії високо у небі, зібралися на конференції у шотландському Глазго минулого тижня. Вони представили результати досліджень, експериментів, польових випробувань та моделювання, що описують перспективність та економічну ефективність різних технологій, що спільно описуються як видобуток вітрової енергії в повітрі (airborne wind energy, AWE).
У серпні компанія Makani Technologies з Аламеди (Каліфорнія) провела демонстраційні польоти своїх повітряних вітрових турбін, які компанія називає енергетичними повітряними зміями, у Північному морі, приблизно за 10 кілометрів від узбережжя Норвегії. За словами виконавчого директора Makani Форта Фелкера (Fort Felker), випробування в Північному морі складалися із запуску та посадки планера з наступним льотним випробуванням, під час якого повітряний змій залишався у повітрі протягом години при сильних поперечних вітрах. Це були перші океанічні випробування таких вітрогенераторів компанії. Однак Makani здійснює польоти біля берега різних версій своїх енергетичних повітряних зміїв у Каліфорнії та на Гаваях.
«У 2016 році ми почали запускати при поперечних вітрах – у цьому режимі здійснюється вироблення енергії в нашій системі – наші повітряні змії потужністю 600 кВт. Ту ж модель ми використали для випробувань у Норвегії, – зазначив пан Фелкер. Для порівняння, другий за потужністю вітроенергетичний повітряний змій, який розробляється сьогодні, здатний виробляти 250 кіловат. — Наш випробувальний полігон на Гаваях зосереджено на створенні системи енергетичних повітряних зміїв для безперервної роботи в автономному режимі».
Норвезькі випробування показують переваги AWE. 26-метровий прототип M600 компанії Makani, створений за часткової підтримки Royal Dutch Shell Plc, вимагає для роботи лише закріпленого буя. Традиційна вітряна турбіна зазнає набагато більш серйозних вітрових навантажень на свої масивні лопаті і повинна бути міцно розміщена на конструкціях, які закріплюються на морському дні. Таким чином, води Північного моря, де глибини досягають 220 метрів, просто не підходять для традиційних вітроенергетичних турбін, які можуть працювати тільки на глибинах менше 50 метрів.
Як пояснив технічний керівник програми Даг Маклеод (Doug McLeod) на конференції AWEC2019, сотні мільйонів людей, які живуть поряд з океаном, не мають поблизу мілководдя і, отже, не мають можливості використовувати морську вітрову енергію. «Наразі немає доступних технологій, які могли б економічно використовувати енергію вітру в таких місцях, – зазначив Маклеод. — За допомогою технологій Makani, ми вважаємо, стане можливим використання цього незадіяного ресурсу».
За його словами, буй для планера M600 був виготовлений із існуючих матеріалів для нафтогазових платформ. M600 - це безпілотний моноплан з вісьмома гвинтами, які піднімають безпілотник у небо з вертикального положення на буї. Як тільки повітряний змій досягне висоти — трос нині тягнеться на 500 метрів — двигуни відключаться і гвинти стають мініатюрними вітровими турбінами.
Співорганізатор AWEC2019 та доцент аерокосмічного машинобудування Делфтського технологічного університету в Нідерландах Роланд Шмел (Roland Schmehl) сказав, що вісім роторів потужністю по 80 кВт кожен дозволив компанії створити вражаючу систему, яку буде складно перевершити іншим компаніям. «Ідея полягає в тому, щоб продемонструвати практичну нагоду літати в море з таким повітряним змієм на 600 кіловат, — зазначив він. — А сам розмір системи більшості компаніям-початківцям навіть важко уявити».
Глава Makani Форт Фелкер зазначив, що мета серпневих випробувальних польотів у Північному морі полягала не в тому, щоб виробити енергію, близьку до номінальної генеруючої здатності планера. Швидше компанія збирала дані, які інженери Makani тепер можуть використовувати для проведення ще більшої кількості симуляцій та випробувань при подальшій розробці своєї системи.
«Успішні польоти підтвердили, що наші моделі запуску, посадки та польоту при поперечних вітрах із плавучою платформою справді точні, — сказав він. — Це означає, що ми можемо впевнено використовувати наші інструменти моделювання для тестування системних змін — тисячі льотних годин, що моделюються, дозволять знизити ризики нашої технології до початку комерційної експлуатації».
Джерело: 3dnews.ru