Neki jezici na ovim internetskim stranicama mogu biti strojno prevedeni i sadržavati pogreške. Pomozite nam da ga poboljšamo Pročitajte originalni tekst na engleskom jeziku
Noćna fotografija s dugom ekspozicijom zmaja koji crpi svjetlost iz osmerokutne petlje i dugačkog luka povratka iznad zemaljske stanice.
Zelena inicijativa · Alternativne energije

Energetski zmajevi: vjetar u zraku

Viši vjetrovi su jači i stabilniji, a zmaj ne treba toranj. Googleov Makani proveo je trinaest godina na ideji i objavio sve što je naučio. Evo što fizika obećava, što su testovi leta zapravo izmjerili i što bi trebalo da se dokaže ostalo.

Rschmehl / Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)

Pogledajmo modernu vjetroturbinu i većina onoga što vidite nije dio koji proizvodi energiju. Toranj, temelj i unutarnja polovica lopatica su tamo da drže brzo pokretne vrhove lopatica u vjetru. Vrhovi se kreću vanjskim dijelom rotora brzinom od oko 80 metara u sekundi, a to je mjesto gdje se većina energije uhvati. Zračna energija vjetra postavlja jednostavno pitanje: što ako zadržimo samo brzokretni dio, odnesemo ga na vez i pustimo da se popne tamo gdje je vjetar jači?

Fotografija iznad je odgovor nacrtan u svjetlu. Tražna svjetiljka na Kitepower zmaju zabilježila je jedan puni ciklus noću: čvrste petlje u obliku osmice koje izvlače vez s bubnja i okreću generator, a zatim dug, miran povratak dok se zmaj vraća. Ova stranica objašnjava kako to funkcionira, što je postignuto i zašto nakon dvadeset godina ozbiljnih napora nijedan sustav vjetroelektrana još uvijek nije prodao električnu energiju u velikim razmjerima. ** Kraća verzija: fizika je dobra i ušteda materijala je stvarna, ali održavanje letećeg stroja sigurnim i radeći dvadeset godina, bez nadzora, u svim vremenskim uvjetima, neriješeni je problem. Nitko nije objavio godinu dana nezavisno izmjerene proizvodnje iz komercijalne jedinice. **

1,5 do 2,8×Snaga po m² vjetra na 400 m u usporedbi sa 100 m turbinskog glavčine, ovisno o zemlji ispod (procjena zakona snage)
196 kWhNajbolji desetominutni prosjek ikad izmjeren Makanijevim zmajem M600 snage 600 kW, pri vjetru od 10 do 13 m/s (Makani, 2020.)
696 od 3.630Petlje bočnog vjetra M600-a koje su proizvele neto pozitivnu snagu, tijekom 22,7 sati leta uz bočni vjetar
$0.027 to $0.073Potrošnja po kWh: raspon troškova novih kopnenih vjetroelektrana koje mora nadmašiti vjetroenergija iz zraka (Lazard, 2024.)

Što je to?

Zračni sustav za proizvodnju energije vjetra sastoji se od tri dijela: krila koje leti, užeta koji ga drži i zemaljske stanice. Postoje dvije glavne porodice.

  • Ground generation, “pumping” ili “yo-yo” kite. Kite leti brzim petljama bočnog vjetra koje snažno povlače na vezu. U tom slučaju, naprava se pokreće pomoću bubnja koji pokreće generator. Kada je vez dovoljno dug, zmaj se usmjerava u položaj gdje vrlo malo vuče i vraća se natrag, što košta mali dio proizvedene energije. SkySails Power, Kitepower i Kitemill svi koriste ovaj princip, sa zmajevima od meke tkanine ili krutim jedrilicama.
  • Ugrađena generacija, “leteća turbina”. Kruto krilo nosi male rotore. U letu uz bočni vjetar rotori djeluju kao turbine, a struja teče niz vodljivu vrpcu. Za uzlijetanje i slijetanje isti rotori rade kao propeleri, a krilo lebdi poput drona. To je bio Makanijev dizajn.
Dva dijagrama jedan pored drugoga: na lijevoj strani krilati zrakoplov na užetu vuče generator na tlu; na desnoj strani zrakoplov nosi vlastite generatore i struja teče niz užad.
Dvije obitelji. Lijevo, generator na tlu: krilo povlači vezu i generator ostaje na tlu. Desno, ugrađena proizvodnja: rotori na krilu proizvode struju i vodilica je nosi dolje. Diagram: Antonello Cherubini, CC BY 4.0

U oba slučaja, krilo radi posao vrha turbinske lopatice: kreće se preko vjetra mnogo brže od samog vjetra i ondje dolazi snaga.

Kako to funkcionira

Snaga vjetra. Vjetar prenosi snagu kroz svaki kvadratni metar koji je okrenut prema njemu jednako ½ ρ v³, gdje je ρ gustoća zraka (oko 1,2 kg po kubnom metru blizu tla) i v brzina vjetra. Kocka je važna: udvostručite brzinu vjetra i snaga će se povećati osam puta. Pri brzini od 7 m/s jedan četvorni metar nosi oko 210 W, a pri 10 m/s oko 610 W.

Zašto visina pomaže. U blizini tla, trenje s tlom, drvećem i zgradama usporava vjetar. Uobičajeno inženjersko pravilo kaže da brzina raste s visinom kao v = v_ref × (h / h_ref)^α, gdje je eksponent α oko 0.10 nad otvorenim morem, 0.14 nad otvorenim poljoprivrednim zemljištem i 0.25 ili više nad šumom i gradovima. Uzmi 7 m/s na 100 m glavčine. Na 400 m pravilo daje 8,0 m/s nad morem, 8,5 nad poljoprivrednom zemljom i 9,9 nad neravnim tlom, tako da je snaga po kvadratnom metru 1,5, 1,8 i 2,8 puta veća. Pravilo je grubo: nekoliko stotina metara iznad vjetar se često ponaša drugačije, s niskim mlazovima noću i mirnijim slojevima tijekom dana. Ipak, smjer je jasan, a stabilniji vjetrovi na visini također bi trebali značiti manje sati bez ičega za žetvu.

Crveno-plavi soft kite visoko na sivom nebu, s malom kontrolnom kutijom koja visi na svojim linijama ispod krila.
Kitepower 40 m² zmaj sa svojom suspendiranom kontrolnom jedinicom, kutija na linijama ispod krila. Photo: Rschmehl, CC BY-SA 4.0

Zašto zmaj može uloviti toliko. 1980. godine inženjer Miles Loyd izračunao je koliko snage vezano krilo koje leti preko vjetra može izvući (Zagreb, 1980.). Jednostavno rečeno: krilo koje leti bočnim vjetrom postiže brzinu od oko dvije trećine brzine vjetra pomnožene s omjerom uzgona i otpora. S omjerom uzgona i otpora od 5 pri vjetru od 10 m/s, to je oko 33 m/s ili 120 km/h; Kitepower navodi prosječnu brzinu leta od 110 km/h za svoj zmaj (Kitepower). Budući da aerodinamička sila raste s kvadratom te brzine, krilo može vući mnogo jače nego što njegova veličina sugerira. Loydov maksimum je

P = (4/27) × ½ ρ v³ × A × C_L × (C_L / C_D)²

gdje je A površina krila, C_L koeficijent uzgona i C_L / C_D omjer uzgona i otpora. Faktor nakon snage vjetra, (4/27) × C_L × (C_L/C_D)², govori koliko kvadratnih metara vjetra krilo učinkovito odnese za svaki kvadratni metar svoje površine. Za mekani zmaj s koeficijentom uzgona od 1 i omjerom uzgon-otpor od 5, to je oko 3.7. Za kruto krilo s omjera sustava uzgona i otpora blizu 9, uključujući otpor tethera, to bi moglo biti od 10 do 17. Zemljin generator postiže ovaj optimalni položaj kada se navoj odvija pri trećini brzine vjetra.

Gubici koje Loyd izostavlja. Pravi zmajevi ne lete ravno uz vjetar od zemaljske stanice, već pod kutom od 25 do 35 stupnjeva. Samo dio vjetra uzduž konopa se povlači za njega, a snaga pada s kockom kosinus tog kuta: na 30° ostaje samo 65%. Udaljenost između njih je veća, što povećava njihovu veličinu. Zmaj koji pumpa provodi dio svakog ciklusa u vitlu; sustav Kitepower-a troši oko 80% od 100 sekundi ciklusa generiranja do 130 kW i 20% crtajući oko 20 kW za povlačenje zmaja natrag (Kitepower). Zatim dolaze uobičajeni gubici generatora, mjenjača i pretvarača, te energija potrošena na održavanje krila u letu pri slabom vjetru.

Zašto je veza cijela priča. Turbinski toranj mora izdržati puni potisak rotora kao moment savijanja na svom dnu, zbog čega su tornjevi i temelji masivni. Konop samo nosi napetost, a vlakna kao što je polietilen ultra visoke molekulske težine su iznimno jaka u napetosti za svoju težinu. To je izvor tvrdnje, koju ponavljaju nekoliko tvrtki, da zrakoplovni sustavi koriste do 90% manje materijala od turbine iste klase. To je moguće za sam stroj; još nije pokazano za cijelu elektranu uključujući razmak, temelje za zemaljsku stanicu i priključak na mrežu.

Granice: teorijske i praktične

Teoretski. Loydova formula je strop za jedno idealno krilo. Kao i turbina, zmaj usporava vjetar koji skuplja, a zmajevi koji lete blizu jedni drugima uzimaju energiju jedan od drugoga, tako da farma treba prostor. Postoji i planetarno ograničenje. Mlazne struje blizu 10 km visine izgledaju kao ogroman resurs ako se primijenite ½ ρ v³ Zemlja se kreće oko Sunca, ali atmosfera polako regenerira to kretanje: analiza sustava Zemlje postavila je maksimalnu održivu proizvodnju iz mlaznih struja na oko 7.5 TW, oko 200 puta manje od ranijih procjena, s velikim klimatskim nuspojavama ako bi se ikada približila (Miller, Gans i Kleidon, 2011.). Nitko danas ne predlaže let na 10 km; praktični sustavi ciljaju na 200 do 700 m. Globalni visokogorski resurs od 500 do 12.000 m mapirao je iz 28 godina vremenskih podataka Archer i Caldeira (2009.).

Praktični. Granice koje su zapravo zaustavile projekte nisu u formuli:

  • Polet i slijetanje. Turbina nikad ne poleti. Zmaj mora poletjeti na laganom vjetru, sletjeti u naleti vjetra i oba puta to učiniti tisuće puta godišnje bez oštećenja. Makani je izgubio četiri zrakoplova u letu, tri od njih dok su lebdjeli, a ne tijekom generiranja (Makani, 2020.).
  • Kontrola u svim vremenskim uvjetima. Snježne oluje, turbulencije, zaleđivanje, munje i iznenadni mir zahtijevaju autonomni odgovor. Prekidač za vez nikada ne smije staviti zmaja ili tešku liniju negdje opasno.
  • Zračni prostor i kopno. Zmaj na 400 m na 800 m vezu pomiče veliki volumen. Zrakoplovna tijela moraju to prihvatiti, a zemljište ispod letne omotnice mora se držati čistim od ljudi i cesta.
  • Nosite. Zmajevi od tkanine se razgrađuju na sunčevoj svjetlosti, konopi se troše na bubnjevima i remenicama, a sustav mora preživjeti dvadeset godina kako bi se mogao natjecati s turbinama dizajniranim za dvadeset pet do trideset.
  • Veličina. Loydova snaga se povećava s površinom krila, a veliko je krilo teško za polijetanje i slijetanje. Makanijev M600 imao je krilo od 26 m (X); SkySails-ov najveći najavljeni zmaj ima 450 m² za jedinicu od 450 kW. Zračni sustav snage 5 MW, veličine moderne kopnene turbine, još uvijek je na crtežu.
A SkySails Power ground station at Klixbüll: a white container with a high lattice launch mast; far away on its tether a red and white kite flies in the gray sky above green fields.
Prototip SKS PN-14 u Klixbüll, sjeverna Njemačka, studeni 2021. Jastučić se lansira i hvata zmaja; vitlo i generator sjede u spremniku. Photo: Michael32710, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

Stvarni projekti, izmjereni

Polje je velikodušno s rezultatima i štedljivo s dugoročnim podacima. Evo što se može provjeriti.

ProjektDizajnŠto je postiglaŠto se dogodilo?
Makani M600 (SAD, Google X, od 2006. do 2020.)600 kW kruto krilo, 8 rotora na letjelici, 440 m vodilice28,9 h autonomnog leta, 22,7 h bočnog vjetra; najbolja petlja 290 kW, najbolji desetominutni prosjek 196 kW pri 10 do 13 m/s vjetra; prvi offshore let s plutajuće platforme u Norveškoj, kolovoz 2019.Zatvoreno u veljači 2020.: “put do komercijalizacije je duži i rizičniji nego što se nadalo”.Vlastita presuda tima: trup M600 “u osnovi nije u stanju generirati 600 kW pri brzini od 11 m / s.”Izvješća, kod i letni zapisi objavljeni su u rujnu 2020.
SkySails Power (Njemačka)Mekani zmajevi do 180 m² na zemaljskom vitlu; do 200 kW snage ciklusa (PN-14, sada se prodaje kao Venyo)Prototip u Klixbüllu koji radi od 2019. s zmajevima do 120 m², najduži rekord bilo kojeg zrakoplovnog sustava; zmaj od 120 m² leti 200 do 400 m na maksimalnoj 800 m vezi na Mauritiusu od siječnja 2023.; prvi let na Tajvanu 1. srpnja 2025.Prodaja jedinica; tvrtka navodi do 760 MWh godišnje po jedinici na dobrim lokacijama, brojka proizvođača, a ne nezavisno mjerenje.Najavljen je model od 450 kW (KYO) s prvim isporukama koje se očekuju u drugoj polovici 2028.
Kitepower (Nizozemska, s TU Delft)100 m² mekani zmaj, 350 m užeta, generator na tlu u kontejneru od 6 mDo 130 kW tijekom odvijanja, oko 100 s po ciklusu; piloti na gradilištu u Nizozemskoj, u Bellacoricku u Irskoj s RWE-om i na ArubiProdaje se kao mobilna, privremena energija bez emisije, na primjer za zamjenu dizelskih generatora
Zmaj (Norveška)Kruti jedriličar zmajevi na zemlji vitlaTestno mjesto Vanse, Lista, let iznad 350 mRazvoj se nastavlja; nema javnih podataka o dugoročnom ishodištu
Ampyx Power (Nizozemska, od 2008. do 2022.)Kruti autonomni jedriličar na zemljinoj vitli; prva potpuno autonomna proizvodnja energije 2012.Razvijeni prototipovi do AP-3Obustava plaćanja 19. travnja 2022., proglašenje stečaja 4. svibnja 2022. nakon što se nije dogodio planirani krug financiranja

Izvori: Makani, The Energy Kite, 2020; X, Makani; SkySails Power; Kitepower; Kitemill; Ampyx Power.

Bijeli kruti jedrilic s narančastom i plavom trakom koji počiva na kartonu stoji u svijetloj radionici, a iza njega su računala i kutije za opremu.
AP2, kruti jedriličar kojeg je izgradila tvrtka Ampyx Power, u radionici tvrtke 2016. Photo: Ampyx Power, CC BY-SA 4.0

Dvije činjenice u toj tablici zaslužuju pozornost. Prvi, najbolji desetominutni prosjek Makanija bio je trećina njegove nazivne snage, a samo oko jedan od pet krugova proizveo je neto energiju, većina ostalih su bili testni manevri, lagani vjetrovi i lebdenje. Drugo, najzreliji sustavi danas su zemaljski soft kite-ovi od 100 do 200 kW, više od deset puta manji od tipične kopnene turbine, koji se prodaju za mjesta gdje je turbina teško izgraditi: otoci, udaljena mjesta, privremena energija. Pregled dva desetljeća testiranja u letu došao je do istog uravnoteženog pogleda: kontrola je postigla zapanjujući napredak, a dugotrajna, potpuno autonomna operacija ostaje granica (Vermillion et al., 2021).

Koliko košta

Još uvijek ne postoji tržišna cijena za električnu energiju dobivenu iz vjetra, samo projekcije, pa budite oprezni sa svakim brojem ovdje.

OpcijaTrošak po kWhStatus broja
Novo kopno vjetroelektrana, nesubvencionirano$0.027 to $0.073Tržišni podaci, Lazard LCOE+ 2024
Novo obalno vjetroelektrana$0.074 to $0.139Tržišni podaci, Lazard 2024
Postrojenje za vršni plin$0.110 to $0.228Tržišni podaci, Lazard 2024
Solarni krov na zgradi, naše mjerilo$0.19 centralNaš model ventilacijskog zida; komercijalni krov $0.09 to $0,20 u Lazardu, 2026
SkySails KYO 450 kW, ciljispod 10 centiCilj proizvođača, još nije isporučen
Makani M600NeobjavljenoTim je napisao da je “nejasno” može li takav sustav postići LCOE konkurentan s konvencionalnim turbinama.

Makanijev izvještaj pokazuje da bi svaki vjetroagregat trebao odgovoriti. Za kopnenu vjetroelektranu, sama turbina čini manje od polovice troškova energije; ceste, temelji, kabeli, priključak na mrežu, instalacija, rad i financiranje čine ostatak. U offshore sustavima, ti “bilančni troškovi sustava” čine oko 52% ukupnih (Makani, 2020.). Ušteda 90% čelika tornja stoga ne smanjuje cijenu električne energije za 90%. Da bi pobijedio kopneni vjetar pri $0.03 to $0.07, zmaj također mora odgovarati visokoj dostupnosti turbine, njezinom 25-godišnjem životnom vijeku i niskom održavanju. U usporedbi s našim referentnim vrijednostima za zgrade od 0,19 dolara po kWh, letvica je niža, ali zmajevi ne pristaju na zgrade: trebaju stotine metara čistog kopna ili mora.

Plavi spremnik s otvorenim bočnim dijelom, koji prikazuje veliki srebrni bubanj omotan užetom, stojeći na travnatom polju.
Kitepowerova zemaljska stanica od 100 kW. Udarac se vrši na bubnju, a zmaj ga vuče i okreće generator. Photo: Rschmehl, CC BY-SA 4.0

Gdje može pobijediti, a gdje ne može

Može pobijediti:

  • Udaljene i otočne mreže U Europi, umjesto toga, postoje velike hidroelektrane koje rade na uvozni dizel, često po nekoliko puta većim cijenama električne energije od onih na kopnu, gdje je turbine teško isporučiti i postaviti, a kontejnerizacijske zemaljske stanice su jednostavne.
  • Privremena snaga: građevine, pomoć u katastrofama, vojni i istraživački kampovi, događaji, gdje se turbina ne može graditi nekoliko mjeseci.
  • Dubokomorski offshore, dugoročno gledano, gdje bi lagana plutajuća zemaljska stanica mogla koštati mnogo manje od plutajuće turbine. To je nagrada koju su Makani i Shell testirali u Norveškoj, a još uvijek nije dokazana.
  • Mjesta sa jakim vjetrovima iznad, ali slabim vjetrovima u visini glavčine, na primjer preko neravnih terena, gdje je visina zmaja najvažnija.

Ne može pobijediti:

  • In cities or on buildings. The flight envelope is hundreds of metres wide.
  • Protiv kopnenog vjetra na dobrim mjestima, danas. Turbine su zrele, kreditno sposobne i jeftine; nova tehnologija mora dokazati dvadeset godina pouzdanosti prije nego što je zajmodavci tretiraju na isti način.
  • U blizini zračnih luka i prometnog zračnog prostora, ili gdje se tlo ispod putanje leta ne može održati čistim.
Zmaj na napuhavanje s crveno-plavim prednjim dijelom koji leti visoko nad čistim plavim nebom na dugoj tankoj vrpci.
Zmaj Kitepower veličine 40 m² u letu iznad bivše mornaričke zrakoplovne baze u Valkenburgu, blizu Leidenu, u Nizozemskoj. Photo: Rschmehl, CC BY-SA 4.0

Što je dokazano, vjerodostojno i spekulativno

Dokazano: Zakon snage bočnog vjetra (Loyd, 1980), potvrđen u mnogim letnim testovima; da vezani krila mogu proizvesti električnu energiju autonomno satima, s ciklusima pumpanja i s rotorima na brodu; da je M600 proizveo najbolji desetominutni prosjek od 196 kW; da se zemaljski soft-generated zmajevi od 100 do 200 kW mogu lansirati, letjeti i sletjeti iz stanice veličine kontejnera; da brzine vjetra i gustoća snage raste s visinom u prosjeku.

Plausible: da zemaljski sustavi proizvodnje od nekoliko stotina kilovata mogu postići visoku dostupnost na udaljenim lokacijama; da je uporaba materijala po kW mnogo niža nego za turbine; da bi plivajući zmajevi mogli trebati puno lakše platforme; da zrakoplovni sustavi proizvode više sati korisnog izlaza godišnje nego turbina na istoj lokaciji jer dosežu stabilnije vjetrove.

Spekulativno: Trošak po kWh konkurentan s kopnenim vjetrom; zmajevi veličine megavata; farme mnogih zmajeva koji lete blizu jedni drugih bez ometanja; dvadesetogodišnji vijek trajanja za zmajeve, užad i bubnjeve; okviri osiguranja i certificiranja usporedivi s onima za turbine.

Otvorena istraživačka pitanja

  • Koliko pouzdan može Potpuno autonomno uzlijetanje i slijetanje Kako se to dogodilo, izmjereno preko tisuća ciklusa u vjetrovitom vremenu?
  • Koji je stvarni godišnji energetski prinos jedinice na poznatoj lokaciji, izmjeren neovisno tijekom cijele godine i kako se uspoređuje s turbinom pored nje?
  • Koliko dugo traju vezalice i tkani zmajevi pod cikličkim opterećenjem i ultraljubičastim svjetlom, te kako se otkriva trošenje prije kvara?
  • Koliko blizu mogu biti zmajevi razmaknuti na farmi i koliko gube jedan u drugome?
  • Koja pravila zračnog prostora imaju smisla za vezane zmajeve i kako bi se zmajevi trebali osvijetliti i detektirati od strane zrakoplova?
  • Što zmajevi čine pticama i šišmišima? Podaci iz terenskih istraživanja su gotovo nedostupni, a odgovor se može razlikovati za spore meke zmajeve i brza kruta krila.
  • Mogu li offshore plutajuće zemaljske stanice preživjeti oluje po cijeni koja pobjeđuje plutajuće turbine?
Simulirana karta brzine vjetra gledano odozgo, sa 25 simbola zmaja u pet redova i tamnijim, sporijim prugama zraka koje se protežu niz njih.
Računalna simulacija farme od 25 zmajeva u pet redova, pri 10 MW po km². Tamnije boje su sporiji vjetar: svaki red ostavlja sporiji zrak za sljedeći. U poljoprivrednom gospodarstvu s generatorom na tlu u ovom istraživanju zadnji red je izgubio do 17% svoje snage, a cijelo gospodarstvo je proizvelo 82,5% svog idealnog izlaza. Slika: Haas et al. Figure: Haas et al. (2022), Wind Energy Science, CC BY 4.0

Što bi radni prototip trebao

Dobra vijest za mali tim je da se pumpni zmaj može testirati na skromnoj skali, a fizika skalira na predvidiv način s površinom krila.

FazaRadOdluka koju omogućujeBruto trošakVrijeme
0. stolna studijaLoyd i ciklus modela za ciljnu lokaciju, koristeći otvorene alate i Makanijev objavljeni kod; podaci o vjetru na 100 do 500 m iz lidarske kampanje ili reanalizeJe li vjetar na visini vrijedan toga?$10k to $30k2 do 3 mjeseca
1. Ispitivanje sileZmaj od 10 do 20 m² na uzici i vitlu s instrumentima za mjerenje opterećenja, koji se leti ručno, a zatim autopilotomIzmjerena sila vezivanja i krivulja snage u odnosu na Loyd$30k to $80k6 mjeseci
2. Radni modelZemljska stanica od 10 do 30 kW: bubanj, motor-generator, elektronička snaga, autopilot; zabilježena energija izlaz i ulaz za svaki ciklusNeto izmjereni kWh po danu i automatski ciklusi bez pilota$150k to $400k12 mjeseci
3. PilotJedinica klase 100 kW na udaljenom ili privremenom mjestu, cjelogodišnja izmjerena snaga i raspoloživost, s nadzorom divljih životinjaStvarni godišnji prinos, trošak po kWh, održavanje$1M to $3M18 do 24 mjeseca

A-M_BAR_Španjolski (Meksiko) Radni model, za ovu stranicu, znači faza 2: zemaljska stanica koja izvodi kompletne cikluse crpljenja i uvodi izmjerenu neto energiju u bateriju ili mrežu, pri čemu se svaki ciklus bilježi. Zmaj koji se snažno vuče na užetu još nije elektrana.

Koga trebamo

  • Inženjeri kontrole leta Piloti s iskustvom u autonomnim dronima ili zmajevima: polijetanje, slijetanje i rješavanje problema su većina posla.
  • Aerodinamičari za dizajn zmaja i krila, uključujući otpor tether i fleksibilne strukture.
  • Inženjeri elektroenergetike i pogona Za motor-generator vitla, skladištenje energije za fazu uvlačenja i priključak na mrežu.
  • Inženjeri za materijale Za vezivanje, tkanine i ispitivanje umora.
  • Meteorologija S lidarskim iskustvom za mjerenje vjetrova od 50 do 600 m.
  • Stručnjaci za zrakoplovne propise osigurati dozvole za let i rezervacije zračnog prostora.
  • Ekološka Projektiranje sustava za praćenje ptica i šišmiša.
  • Lokacija domaćina: otok, udaljena zajednica, kamenolomi ili velika farma s otvorenim zemljištem i susjedima koji pružaju podršku.

Imaš bolju ideju?

Neki članovi Zaklade mogu imati kontakte koji bi mogli čuti za snažnu energetsku ideju. Da bi se ideja predstavila, treba joj Radni, stvarni model koji zapravo proizvodi energiju, s izlazom izmjerenim na instrumentu koji nije potraživan. Za energetski zmaj to znači da je zemaljska stanica koja sama dovršava cikluse crpljenja i bilježi neto energiju koju isporučuje. Dobrodošle su i ideje na papiru: ako je fizika i brojevi čvrsti, možemo ih objaviti ovdje na web stranici. No, prikupljanje kapitala bez radnog modela vrlo je teško, a ovdje ništa nije obećanje financiranja, povrata ili uvođenja.

Pošaljite svoju ideju ili podatke o svom letu putem obrazca za doprinose: problem koji rješava, provjeru fizike, izmjerenu ili procijenjenu snagu, grubi trošak po kWh i najjeftiniji test koji bi mogao dokazati da je pogrešna. Za ostale upute pogledajte usporedbu energetskih alternativa i naše vlastito otvoreno istraživanje Fan Wall.

Izvori

  1. Loyd, M.L. (1980). Snaga bočnog vjetra (za proizvodnju energije vjetra velikih razmjera). Hrvatska enciklopedija (LZMK) 4(3), 106-111..
  2. Makani Technologies (September 2020). Energijski zmaj, prvi dio: statistika testiranja leta, nedostatak performansi M600, obalni let FCW-01 i analiza troškova energije. Na primjer, i i i.
  3. X, tvornica za lansiranje na Mjesec. Makani: M600, Zbirka Energy Kite i zatvaranje u 2020. godini.
  4. Vermillion, C., Cobb, M., Fagiano, L., Leuthold, R. et al. (2021). U dvadeset godina rada na projektu, uočena su dva ključna problema: nedostatak stručnog kadra i nedovoljna opremljenost za istraživanje i razvoj novih tehnologija. Godišnji pregledi u Control 52, 330-357.
  5. Cherubini, A., Papini, A., Vertechy, R. i Fontana, M. (2015). Sustavi vjetroelektrana na zraku: pregled tehnologija. Obnovljivi i održivi izvori energije 51, 1461-1476.
  6. Archer, C.L. i Caldeira, K. (2009). Globalna procjena snage vjetra na velikim visinama. Energies 2(2), 307-319.
  7. Miller, L.M., Gans, F. and Kleidon, A. (2011). Vjetroelektrane mlaznog toka kao obnovljivi izvor energije: mala snaga, veliki utjecaji. Dinamika Zemljinog sustava 2, 201-212.
  8. Snaga vjetra. News, uključujući SkyPower100 u Klixbüllu (2022.), Mauritius (2023.) i Taiwan (2025.); Venyo (PN-14) podaci.
  9. Zmajeva moć. Tehnologija i podaci o sustavu Falcon.
  10. Kitemill. Mrežna mjesta tvrtke.
  11. Ampyx Power: povijest tvrtke i stečaj, 2022.
  12. Lazard (June 2024). Levelized Cost of Energy+, verzija 17: kopneni vjetar $27 to $73 po MWh, obalni vjetar $74 to $139, plinski vrh $110 to $228. Izdanje iz lipnja 2026. godine daje komercijalni krovni solarni raspon koji se koristi kao naša referentna vrijednost.
  13. -Ne. Ne, ne. Local Solar System Zakladu. The Fan Wall: open wind research, za krovnu solarnu referentnu vrijednost od $0.19 po kWh.
  14. Haas, T., De Schutter, J., Diehl, M. i Meyers, J. (2022). Simulacija vjetroelektrana na zraku. Vjetroenergetika 7, 1093-1135.