Летающие ветрогенераторы — прорывная инновация?

Содержание

Источник: http://renen.ru/flying-wind-generators-a-breakthrough-innovation/

Автор: В.Сидорович

Ветроэнергетика — один из ведущих секторов современной энергетики, который развивается крайне динамично. В течение прошедших трех лет в мире ежегодно строилось более 50 гигаватт ветряных электростанций (для сравнения, 50 ГВт — это вся российская гидроэнергетика).

Промышленная ветроэнергетика — капиталоемкая отрасль. Для того, чтобы «поймать» ветер, энергетики стремятся забраться все выше, строят башни, которые скоро достигнут 200-метровой высоты. Это весьма сложная, с инженерной точки зрения, и ресурсно-затратная задача. В офшорной ветроэнергетике фундамент и монтаж ветряка — это порядка 30% капитальных расходов. Чем глубже в море — тем дороже. В материковой ветроэнергетике увеличение размеров ветряков создаёт серьезные логистические вызовы – большие башни и длинные лопасти сложно доставлять.

Не удивительно, что делаются многочисленные попытки снизить капитальные затраты и, соответственно, стоимость киловатт-часа электроэнергии, производимой на основе энергии ветра.

Одним из перспективных направлений развития офшорной ветроэнергетики являются плавающие фундаменты, о которых мы рассказывали.

Другое инновационное направление — это воздушная ветроэнергетика (Airborne Wind Energy, сокращённо AWE), запускающая в небеса на высоты 200, 400 или даже 1000 метров летающие ветряные электростанции — дирижабли, «воздушные змеи», дроны и прочие летательные аппараты, оснащённые ветряными турбинами или приводящие в действие наземные генераторы с помощью своих «поводков».

Летающие ветрогенераторы не требуют фундаментов и значительных транспортных издержек. При этом они работают с хорошим «коммерческим» ветром — на высотах в несколько сотен метров ветер стабильнее и сильнее. Поэтому коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) воздушных ветряных электростанций достигает 70%, в то время как эффективные офшорные электростанции работают с КИУМ, в среднем не превышающим 50%.

Воздушная ветроэнергетика – это все еще перспективная инновация, в которую инвестировали, в общей сложности порядка $ 200 млн., такие имена, как Google, EON, Shell, Schlumberger, Tata, Softbank и другие. Насколько близка коммерческая эксплуатация?

Энергетический концерн E.ON в сотрудничестве со Schlumberger и Shell в 2016 году инвестировал в шотландский ветроэнергетический стартап Kite Power Systems, технологии которого обеспечивают выработку энергии с помощью «воздушных змеев», парящих на высоте до 450 м.

воздушная ветроэнергетика

В апреле текущего года E.ON заключил соглашение в голландской Ampyx Power по поводу разработки морской опытной площадки для размещения ветряной фермы у берегов Ирландии. Ampyx Power разрабатывает Воздушную ветроэнергетическую систему Airborne Wind Energy System (AWES). Суть её в следующем.

Airborne Wind Energy System

Airborne Wind Energy System

Автономный самолет (см. рисунок), привязанный к основанию, летает по восьмерке на высоте от 200 м до 450 м. Когда самолет движется, он тянет тросик, который приводит в действие генератор. Как только трос намотан до установленной длины ~ 750 м, самолет автоматически опускается на более низкую высоту, заставляя тросик наматываться. Затем он поднимается и повторяет процесс. Самолет взлетает с платформы, летает и приземляется автономно, используя набор сенсоров, которые обеспечивают информацию для безопасного выполнения задачи.

Пилотный проект с применением летающих ветрогенераторов Ampyx Power будет осуществлен на месте старой офшорной ветряной электростанции, турбины которой отслужили свой срок. В дальнейшем компания планирует предлагать ряд решений для морского и наземного исполнения.

Летающими ветрогенераторами занимаются десятки компаний и уже довольно долго. При этом пока трудно сказать, выйдет ли в результате что-то путное, то есть коммерчески пригодное. E.ON считает, что эта новая технология сможет трансформировать мировой рынок офшорной ветроэнергетики, поскольку воздушные ветроустановки дешевле в производстве и обслуживании, чем обычные ветряные турбины. Кроме того, их проще устанавливать в глубоководных местах, что особенно важно для таких рынков, как Португалия, Япония и Соединенные Штаты.

Поживем – увидим.

Наверх