Летающий генератор: Электростанция под облаками
Идея высотных ветров для получения электроэнергии была впервые предложена около четырех десятилетий назад, но практическая её реализация в то время представлялась невозможной. Современные материалы, электроника и технологии создания беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) делают эту концепцию жизнеспособной, и некоторые компании изучают возможности задействовать этот источник возобновляемой энергии. В их числе компания Joby Energy, разработка которой отдаленно напоминает воздушный змей, несущий несколько турбин.
На видео (Joby Energy) — система производительность 2МВт, использующая энергию высотного ветра (проект).
Тяга, необходимая устройству для того, чтобы вертикально оторваться от земли и подняться на рабочую высоту, обеспечивается мотор-генераторами, присоединенными к турбинам. После набора необходимой высоты система использует для полета силу ветра. Оптимальную ориентацию «воздушного змея» в воздушном потоке обеспечивает компьютерная система, регулирующая скорость вращения отдельных винтов и наклон аэродинамических элементов крыла. В результате устройство движется по круговой траектории. Вырабатываемая электроэнергия передается на землю вдоль армированного композиционного троса, который держит аппарат «на якоре».
Федеральное управление гражданской авиации США (FAA) запретило полеты устройства на высотах более 600 м, но теоретически «воздушные змеи» компании Joby Energy могут работать на высотах более 10 000 м, используя для получения электроэнергии ветра, дующие на границе тропосферы.
Но даже рабочие высоты 500−600 м примерно в 5 раз превышают высоту промышленных ветрогенераторов, что позволяет получить доступ к более ровному и быстрому воздушному потоку. Если турбина будет работать на большей высоте, её производительность увеличится, поскольку скорость ветра имеет тенденцию к возрастанию с увеличением высоты.
После тестирования более 20-ти различных модификаций, компания Joby Energy выбрала 30-киловаттную установку для дальнейших испытаний. Если проверка пройдет успешно, компания планирует испытать 100-киловаттный прототип, а затем установку мощностью 300 кВт, которой достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией около 150 домов. Вырабатываемый турбинами постоянный ток после передачи на землю будет преобразован в переменный и направлен в сеть энергоснабжения.
Система способна выдержать сильный ветер, а в случае штиля (или урагана) самостоятельно «оценить обстановку» и опуститься на землю, чтобы подождать лучших условий. Если будет оборван удерживающий трос, устройство также сможет безопасно приземлиться, используя заряд аккумуляторов. Конструкция может функционировать и с несколькими неисправными двигателями.
Целью компании Joby Energy является создание ветряных электростанций, но в первую очередь им необходимо продемонстрировать, что разработанная ими система безопасна и надежна.
О «подводном змее» — гидротурбине, использующей энергию приливов, читайте в заметке «Запускаем змея: В океан, как в небо».
По сообщению PhysOrg.com
