Mety ho nadika tamin'ny milina ny teny sasany ao amin'ity tranonkala ity ary mety misy tsy fetezana. Manampy amin'ny fanatsarana azy Vakio ny lahatsoratra Anglisy
Sary alina nalaina nandritra ny fotoana elabe mampiseho ny hazavan'ny kite-n'ny herinaratra mamorona endrika valo sy tsipika fiverenan-davitra eo ambonin'ny toeram-piantsonana.
Fisaorana ho an'ny Green Initiative

Ny rivotra mivezivezy amin'ny rivotra

Ny rivotra ambony dia mahery sy milamina kokoa, ary tsy mila tilikambo ny kiraro. nandany telopolo taona tamin'ilay hevitra i Makani avy ao amin'ny Google ary namoaka izay rehetra nianarany.Ity no nampanantenain'ny fizika, izay tena nametrahan'ireo fitsapana ny fiaramanidina, ary inona no ilaina hanaporofoana ny sisa.

Rschmehl / Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)

Jereo ny turbinin’ny rivotra maoderina ary ny ankamaroan’izay jerenao dia tsy ny ampahany mamorona herinaratra. Ny hazo, ny hazo fijaliana ary ny hazo fijaliana dia miseho amin’ny endrika maro samihafa eo amin’ny tontolon’ny zavamananaina. Ny halavan’ny rivotra iainana amin’ny faritra sasany dia manodidina ny 80 km, ary ny haavony dia mety ho avo kokoa noho izany. Manontany fanontaniana tsotra ny angovo avy amin’ny rivotra mivezivezy an-habakabaka: inona no hitranga raha toa ka ny ampahany mihazakazaka haingana ihany no tazoninay, ary alefantsika amin’ny alalan’ny fitaovam-pitaterana, ary avelanay hiakatra any amin’ireo toerana izay matanjaka kokoa ny rivotra?

Ny sary etsy ambony dia valinteny nalaina tamin’ny hazavana. Ny jiro fanarahamaso amin’ny Kitepower dia nandrakitra ny fihodinan’ny kite iray manontolo tamin’ny alina: tsipika miisa valo izay manaisotra ny tether avy amin’ny drum ary manova ny mpamokatra herinaratra, avy eo dia miverina mandritra ny fotoana maharitra, milamina raha toa ka averina ny kite. Manazava ny fomba fiasan’izany ity pejy ity, izay azony, ary ny antony mahatonga izany, taorian’ny ezaka goavana efa ho roapolo taona, tsy mbola nisy rafitra rivotra an-habakabaka nivarotra herinaratra tamin’ny habe. Ny dika fohy: marina ny fizika ary tena misy tokoa ny fampihenana ny fitaovana, saingy ny fitazonana milina mivezivezy sy miasa mandritra ny folo taona, tsy misy fanarahamaso, amin’ny toetr’andro rehetra, dia olana tsy voavaha. Tsy misy olona namoaka ny vokatra isan-taona voaisa tsy miankina avy amin’ny sampana ara-barotra.

1.5 ka hatramin'ny 2.8xny herinaratra isaky ny metatra toradroa amin'ny rivotra any amin'ny 400 m raha ampitahaina amin'ny turbine 100 m, miankina amin'ny tany eo ambany (fanadihadiana ny lalànan'ny herinaratra)
196 kWhny salan'isa folo minitra tsara indrindra nalefa tamin'ny kite M600 600 kW an'i Makani, tamin'ny rivotra 10 ka hatramin'ny 13 m/s (Makani, 2020)
696 amin'ny 3,630ny rivotra miampita amin'ny M600 izay niteraka herinaratra tsara, mihoatra ny 22.7 ora tamin'ny sidina an-habakabaka
$0.027 to $0.073per kWh: ny vidin'ny toeram-piompiana rivotra vaovao an-tanety izay tsy maintsy azon'ny rivotra avy any an-habakabaka (Lazard, 2024)

Inona izany

Ny rafitra angovo rivotra an’habakabaka dia misy ampahany telo: ny elany izay mivezivezy, ny tether izay mitazona azy, ary ny toeram-piasan’ny tany. Misy fianakaviana roa lehibe.

  • Ny taranaka eo an-tany, ny “pamping” na “yo-yo”. Mivezivezy haingana amin’ny rivotra mivantana izay mampitandrina mafy ny tether ilay kiraro. Ny tadin-doha dia mivoaka avy amin’ny tamboho eo an-tany, ary ny tamboho no mitondra ny mpamokatra herinaratra. Raha ny toetrandro dia miova, dia misy ny fihenan’ny haavon’ny ranomasina izay miteraka fiovan’ny toetr’andro ary ny fitomboan’ny haavony, izay mitarika amin’ny fihenan’ny haavon’ny ranomasina. Ny andriamby, ny andry ary ny andry dia fitaovana ampiasaina amin’ny fikarakarana sy fanamboarana ireo zavatra vita amin’ny vy.
  • Ny fitomboan’ny rivotra, ny “turbine mivezivezy”. Ny elany mafy dia mitondra rotora kely. Amin’ny fiaramanidina mivezivezy amin’ny rivotra, ny rotor dia miasa toy ny turbine, ary ny herinaratra dia mandeha eny ambany fefy mpampita. Ho an’ny fiaramanidina sy ny fipetrahana dia mitovy amin’ny propeller ireo rotor ary toy ny drone ny elany. Izany no namoronan’i Makani.
Sarimihetsika roa mifanila: eo ankavia ny fiaramanidina misy elatra amin'ny fefy misintona mpamokatra herinaratra eny an-tany; eo ankavanana ny fiaramanidina mitondra ny mpamokatra herinaratra azy manokana ary ny herinaratra dia mandeha mankany ambany fefy.
Ny fianakaviana roa. Ankavia, ny famokarana amin'ny tany: misintona ny tether ny elany ary mijanona eo an-tany ny mpamokatra. Marina, ny famokarana ao anaty fiaramanidina: ireo rotora eo amin'ny elatra no mamorona herinaratra ary misy tariby mitondra azy miakatra. Diagram: Antonello Cherubini, CC BY 4.0

Amin’ny roa tonta, manao ny asan’ny farany ambony amin’ny tadin’ny turbine ny elany: mihazakazaka haingana kokoa noho ny rivotra izy, ary avy eo no ahazoana ny herinaratra.

Ahoana ny fomba fiasany

Ny herin’ny rivotra. Ny rivotra dia mitondra herinaratra amin’ny alalan’ny metatra toradroa miatrika azy mitovy amin’ny ½ ρ v³, izay ρ ny tanjaka amin’ny rivotra (manodidina ny 1.2 kg isaky ny metatra toradroa eo akaikin’ny tany) ary v ny hafainganam-pandehan’ny rivotra. Ny kiobà no zava-dehibe: ampitomboy avo roa heny ny hafainganam-pandehan’ny rivotra ary hiakatra avo valo heny ny herinaratra. At 7 m/s a square metre carries about 210 W; at 10 m/s, about 610 W.

Fa maninona no manampy ny haavo. Eo akaikin’ny tany, mampiato ny rivotra ny fifampikasohana amin’ny tany, hazo ary tranobe. A common engineering rule says speed grows with height as v = v_ref × (h / h_ref)^α, where the exponent α is about 0.10 over open sea, 0.14 over open farmland and 0.25 or more over forest and towns. Take 7 m/s at a 100 m hub. At 400 m the rule gives 8.0 m/s over the sea, 8.5 over farmland and 9.9 over rough ground, so the power per square metre is 1.5, 1.8 and 2.8 times higher. Tsy dia henjana loatra ny lalàna: an-jatony metatra ambony kokoa dia matetika mitondra tena hafa ny rivotra, miaraka amin’ireo rivotra ambany mandritra ny alina sy ireo rivotra mangatsiaka mandritra ny andro. Kanefa, mazava ny làlana, ary ny rivotra milamina kokoa any ambony dia tokony hidika koa hoe ora vitsy tsy misy zavatra azo azon’ny olona.

Kite mena sy manga mifono lamba ambony eo amin'ny lanitra fotsy, miaraka amin'ny boaty kely fifehezana mihantona eo amin'ny lafin-drindrina ambany ny elany.
Kitepower 40 m² misy ny boaty fifehezana mihantona eo amin'ny lafin-drindrina ambany ny elany. Photo: Rschmehl, CC BY-SA 4.0

Nahoana ny kitrokely no afaka maka zavatra betsaka. Tamin’ny 1980, ny injeniera Miles Loyd dia nahavita nitady hoe firy ny herinaratra azo avy amin’ny elany mifatotra miampita rivotra (Loyd, 1980). Amin’ny teny tsotra: ny elany mivezivezy amin’ny rivotra dia mahatratra hafainganam-pandeha eo amin’ny roa ampahatelon’ny hafainganan’ny rivotra nozaraina amin’ny tahan’ny fihenan’ny heriny. With a lift-to-drag ratio of 5 in a 10 m/s wind, that is about 33 m/s, or 120 km/h; Kitepower quotes an average flight speed of 110 km/h for its kite (Kitepower). Raha ny haavony dia mitombo miaraka amin’ny haavon’ny ranomasina, ny halavany dia mitombo miaraka amin’ny haavon’ny ranomasina. Ny Loyd’s maximum dia

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

izay A ny faritra misy ny elany, C_L ny tahan’ny fihenan-danja ary C_L / C_D ny tahan’ny fihodinana sy ny fitondrany. Ny famantarana ny herin’ny rivotra, (4/27) × C_L × (C_L/C_D)², dia milaza hoe firy metatra toradroa amin’ny rivotra no azon’ilay elany entina ho an’ny kilaometatra toradroa iray amin’ny faritra misy azy. For a soft kite with a lift coefficient of 1 and a lift-to-drag ratio of 5 it is about 3.7. For a rigid wing with a system lift-to-drag ratio near 9, including the tether’s drag, it could be 10 to 17. Ny fiovan’ny hafanana dia mitranga rehefa misy ny fihenan’ny haavon’ny rano amin’ny ampahatelon’ny haavon’ny ranomasina.

The losses Loyd leaves out. Real kites do not fly straight downwind of the ground station, they fly at an elevation angle, typically 25 to 35°. Only the part of the wind along the tether pulls on it, and power falls with the cube of the cosine of that angle: at 30° only 65% remains. Ny fitomboan’ny haavo dia miteraka ny fitomboan’ny halavany. A pumping kite spends part of each cycle being winched in; Kitepower’s system spends about 80% of a 100 second cycle generating up to 130 kW and 20% drawing about 20 kW to pull the kite back (Kitepower). Avy eo dia tonga ny fahasimban’ny mpamokatra, ny gearbox ary ny mpanova, ary ny herinaratra ampiasaina hitazonana ny elany mivezivezy amin’ny rivotra maivana.

Fa maninona no ny tether no tantara manontolo. Tsy maintsy manohitra ny fihenan’ny rotor tanteraka toy ny fotoana fikorontanana eo amin’ny fotony ny tilikambon’ny turbine, izay antony maha-mavesatra be ireo tilikambo sy ny fotodrafitrasa. Ny fihenan’ny hafanana dia miteraka fihenan’ny lanjany, ary ny fihenan’ny lanjany dia miteraka fihenan’ny haben’ny molekiola. Izany no loharanon’ny filazana, izay nolazain’ireo orinasa marobe, fa mampiasa fitaovana 90% latsaka noho ny turbine manana mari-pahaizana mitovy ny rafitra an’habakabaka. Tsy misy ny fidirana amin’ny tranobe rehetra, fa ny toerana iray ihany no azo ampiasaina ho an’ny olona rehetra, ary tsy misy ny fidirana amin’ny tranobe na ny toeram-pivarotana.

Ny fetra: ara-teorika sy ara-panao

Ara-kevitra. Ny fiteny malagasy dia manana ny endriny tokana amin’ny fiteny malagasy. Tahaka ny turbine, mampiato ny rivotra azon’ny kiraro ny kiraro, ary ireo kiraro mivezivezy miaraka dia maka angovo avy amin’ny tsirairay, noho izany mila toerana ny toeram-pambolena. Misy ihany koa ny planeta misy ny ranomasina. Toa loharanom-pahalalana goavana ny rivotra avy amin’ny haavo 10 km raha ampiharinao ½ ρ v³ Ny angovo azo avy amin’ny rivotra dia tsy maintsy miverina any amin’izy ireo, saingy manova tsikelikely izany fihenjanana izany ny rivotra: ny fanadihadiana momba ny rafitra eto an-tany dia nametraka ny fanangonana maharitra farany ambony avy amin’ireo rivotra mikoriana eo amin’ny 7.5 TW eo ho eo, in-200 latsaka noho ny vinavina teo aloha, miaraka amin’ny fiantraikany lehibe amin’ny toetr’andro raha toa ka efa nifanakaiky (Miller, Gans sy Kleidon, 2011). Tsy misy olona manolotra ny hitondra amin’ny 10 km ankehitriny; ny rafitra azo ampiharina dia mikendry ny 200 ka hatramin’ny 700 m. Ny loharanom-pahalalana manerantany avo indrindra eo amin’ny 500 ka hatramin’ny 12.000 m dia napetraka tamin’ny sarintany avy amin’ny angon-drakitra momba ny toetr’andro nandritra ny 28 taona nataon’i Archer sy Caldeira (2009).

Fanaovana. Tsy ao anatin’ny lasitra ny fetra izay tena nanakana ireo tetikasa:

  • Miainga sy miakatra. Tsy mivoaka mihitsy ny turbine. Tsy maintsy mivoaka amin’ny rivotra malefaka ny kiraro, mipetraka amin’ny rivotra mahery, ary manao izany an’arivony isan-taona tsy misy fahasimbana. Ny fiaramanidina efatra no very nandritra ny sidina, ny telo tamin’izy ireo raha niakatra, fa tsy rehefa namorona (Makani, 2020).
  • Fifehezana amin’ny toetr’andro rehetra. Ny rivodoza, ny fikorontanana, ny ranomandry, ny tafio-drivotra ary ny fandriampahalemana tampoka dia samy mila valinteny mahaleotena. Tsy tokony hametraka ny kiraro na ny fehiloha mavesatra any amin’ny toerana mampidi-doza ny fisarahana.
  • Aterineto sy ny tany. Ny kiraro iray amin’ny 400 m eo amin’ny 800 m tether dia mikoriana amin’ny habe lehibe. Tsy maintsy ekena izany ny manampahefana misahana ny fiaramanidina, ary tsy maintsy voaaro amin’ny olona sy ny làlana ny tany ambanin’ilay sisin-dalana.
  • Mitondra. Mikorontana eo ambany masoandro ny kiraro, miova ny tadin’ny tamboho sy ny andry, ary tsy maintsy maharitra roapolo taona ny rafitra iray mba hifaninana amin’ireo turbine namboarina ho an’ny dimy amby roapolo ka hatramin’ny telopolo taona.
  • Haben’ny sary Ny toetrandro ao amin’ny faritra dia misy ny rivotra mafana sy mangatsiaka, ary ny hafanana avo dia avo. Makani’s M600 had a 26 m wing (X); SkySails’ largest announced kite is 450 m² for a 450 kW unit. Mbola hosoka ihany ny rafitra 5 MW amin’ny rivotra, izay mitovy habe amin’ny turbine maoderina an-tanety.
Fiara-piaramanidina SkySails Power any Klixbüll: fitoeran-javatra fotsy misy takelaka avo lenta; lavitra eo amin'ny fitaovam-piadiana, milentika ao anaty lanitra mavokely ambonin'ireo tany maitso ny kitrokely mena sy fotsy.
SKS PN-14 voalohany tao Klixbüll, avaratr'i Alemaina, tamin'ny Novambra 2021. Ny andry no mametraka sy maka ny kitrokely; ao anaty fitoeran-javatra ny winch sy ny mpamokatra herinaratra. Photo: Michael32710, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

Tena tetikasa, voaisa

Tsy nitsahatra ny naneho vokatra tsara sy tsy niraharaha ny angon-drakitra maharitra ny sehatry ny fikarohana. Ity no azo jerena.

TetikasaFamolavolanaNy zava-bitaInona no nitranga
Makani M600 (Amerikana, Google X, 2006 hatramin’ny 2020)600 kW ny elany mafy, rotor 8 ao anatiny, 440 m ny fitaovam-pitaterana28.9 h autonomous flight, 22.7 h crosswind; best loop 290 kW, best ten-minute average 196 kW in 10 to 13 m/s wind; first offshore flight from a floating platform in Norway, August 2019Nakatona ny Febroary 2020: “ny làlana mankany amin’ny fivarotana dia lava kokoa sy mety hiteraka loza be noho izay nampoizina”. Ny didim-pitsaran’ny ekipa manokana: ny M600 “tsy afaka mamorona 600 kW amin’ny 11 m / s” ny takelaka. tatitra, kaody ary tahirin-kevitra momba ny sidina navoakan’ny Septambra 2020
SkySails Power (Alemaina)Soft kites up to 180 m² on a ground winch; up to 200 kW cycle power (PN-14, now sold as Venyo)Prototype at Klixbüll operating since 2019 with kites up to 120 m², the longest record of any airborne system; a 120 m² kite flying 200 to 400 m up on an 800 m maximum tether in Mauritius from January 2023; first flight in Taiwan on 1 July 2025Selling units; the company quotes up to 760 MWh a year per unit at good sites, a manufacturer figure, not an independent measurement. A 450 kW model (KYO) is announced with first deliveries expected in the second half of 2028
Kitepower (Netherlands, avy amin’ny TU Delft)100 m² soft kite, 350 m tether, mpamokatra herinaratra amin’ny tany ao anaty fitoeran-javatra 6 mHatramin’ny 130 kW raha miverina, manodidina ny 100 s isaky ny tsingerin-taona; mpitondra fiara ao amin’ny toerana fanamboarana any Holandy, ao Bellacorick any Irlandy miaraka amin’i RWE, ary ao ArubaNatolotry ny tsena ho toy ny herinaratra mandeha amin’ny finday, tsy misy fandotoana, ohatra mba hametrahana ireo mpamokatra herinaratra diesel
Kitemill (Norvège)Kitendry mikoriana mafy eo amin’ny andryToerana fanandramana ao Vanse, Lista, miakatra 350 mMitohy ny fampandrosoana; tsy misy angon-drakitra momba ny vokatra maharitra ho an’ny daholobe
Ampyx Power (Netherlands, 2008 hatramin’ny 2022)Fiaramanidina mivoatra tena manokana amin’ny alalan’ny fandavahana tany; famokarana herinaratra voalohany tena manokana tanteraka tamin’ny 2012Namorona ny prototypes hatramin’ny AP-3Fanapahan-kevitra ny 19 Aprily 2022, nanambara fa tsy manana vola ny 4 May 2022 taorian’ny tsy fisian’ny fifanarahana famatsiam-bola

Loharano: Makani, Ny Fahazavan’ny Angovo, 2020; X, Masinina; SkySails Power; Kitepower; Kitemill; Ampyx Power.

Fiaramanidina mikoriana fotsy misy soratra manga sy manga mipetraka eo amin'ny takelaka vita pirinty ao anatin'ny atrikasa iray mamirapiratra, miaraka amin'ireo solosaina sy ny fitaovana ao ambadika.
Ny AP2, fiaramanidina mikoriana mikoriana namboarin'ny Ampyx Power, tao amin'ny atrikasa nataon'ny orinasa tamin'ny taona 2016. Photo: Ampyx Power, CC BY-SA 4.0

Zavatra roa ao anatin’io tabilao io no mendrika ny hojerena. Ny fiteny grika dia manana ny soratra voalohany amin’ny fiteny grika, izay miisa dimy amby roapolo, ary ny fiteny latina kosa dia manana ny fiteny grika iray ihany, izay miisa dimy amby roapolo. Faharoa, ny rafitra mandroso indrindra amin’izao fotoana izao dia ireo kitendry malefaka 100 ka hatramin’ny 200 kW avy any an-tany, indroa mihoatra noho ny turbine mahazatra eny an-tanety, amidy ho an’ireo toerana izay sarotra ny fananganana turbine: nosy, toerana lavitry ny tanàna, herinaratra vonjimaika. Ny fanadihadiana ny am-polo taona roa tamin’ny fitsapana ny sidina dia tonga amin’ny fomba fijery mitovy: ny fitantanana dia nanao fandrosoana mahavariana, ary ny fotoana maharitra, ny fiasan’ny tena manokana dia mbola mitoetra ho sisintany (Vermillion et al., 2021).

Ny vidin’izany

Tsy misy ny vidin’ny tsenan’ny herinaratra azo avy amin’ny rivotra, fa ny vinavina ihany, noho izany aza misalasala amin’ireo isa rehetra eto.

SafidyNy vidin’ny kWhNy toetran’ilay laharan-telefaonina
Fambolena rivotra vaovao an-tanety, tsy misy fanampiana$0.027 to $0.073Angon-drakitra momba ny tsena, Lazard LCOE+ 2024
Toerana vaovao hambolena rivotra any amoron-dranomasina$0.074 to $0.139Data momba ny tsena, Lazard 2024
Toerana fanamboarana entona$0.110 to $0.228Data momba ny tsena, Lazard 2024
Tafo misy masoandro eo amin’ny tranobe iray, ny laharam-pahamehanay$0.19 centralNy maodelin’ny rindrina fan; tafo fivarotana $0.09 to $0.20 ao amin’ny Lazard, 2026
SkySails KYO 450 kW, tanjonaambanin’ny 10 centsTsy mbola nalefa ny tanjon’ny mpanamboatra
Makani M600tsy navoakaNanoratra ny ekipa fa “tsy mazava” raha afaka hahatratra LCOE mifaninana amin’ireo turbine mahazatra ilay rafitra

Ny tatitry ny Makani dia manome topi-maso iray tokony hovalian’ny mpitondra rivotra rehetra. Ho an’ny toeram-piompiana rivotra an-tanety, ny turbine ihany no latsaky ny antsasaky ny vidin’ny angovo; ny lalana, ny fotodrafitrasa, ny tariby, ny fifandraisana amin’ny tambajotra, ny fametrahana, ny fiasan’ny rafitra ary ny famatsiam-bola no mameno ny sisa. Ao ivelany, ny “fihenan’ny rafitra” dia manodidina ny 52% amin’ny totalin’ny vidin’ny (Makani, 2020). Saving 90% of the tower steel therefore does not cut the price of electricity by 90%. To beat onshore wind at $0.03 to $0.07, a kite must also match a turbine’s high availability, its 25-year design life and its low maintenance. Raha oharina amin’ny fenitra fananganana 0.19 dolara ny kWh, ambany kokoa ny fetra, saingy tsy mety mipetraka eo amin’ny tranobe ny kiraro: mila an-jatony metatra amin’ny tany madio na ranomasina izy ireo.

Tavoahangy manga iray misy ny sisiny misokatra, mampiseho tavoahangy volafotsy lehibe voaroaka amin'ny fitaovam-pifandraisana, mijoro eo amin'ny tany feno hazo.
Ny toby 100 kW an-tany an'ny Kitepower. Ny tether dia mivoaka ny tamboho lehibe rehefa misintona ny kite, manova ny mpamokatra. Photo: Rschmehl, CC BY-SA 4.0

Ao amin’ny toerana mety handresy azy, ary ao amin’ny toerana tsy afaka mandresy azy

Afaka mandresy izy:

  • Tariby lavitra sy nosy izay mandeha amin’ny gazoala nalefa avy any ivelany, matetika avo roa heny noho ny vidin’ny herinaratra ao amin’ny tanibe, izay sarotra ny mandefa sy mametraka ireo turbine ary mora ny manana tobin-dranomasina misy fitoeran-javatra.
  • Hery vonjimaika: toerana fanamboarana, fanampiana amin’ny loza voajanahary, toby miaramila sy fikarohana, hetsika, izay tsy azo atao ny manamboatra turbine mandritra ny volana vitsivitsy.
  • Vohitra lalina any amoron-dranomasina, amin’ny fotoana maharitra, izay mety ho mora kokoa ny vidin’ny toby eny an-tany mikoriana noho ny turbine mikoriana. Ity no loka novokarin’i Makani sy Shell tany Norvezy, ary mbola tsy voamarina izany.
  • Toerana misy rivotra mahery eny ambony nefa rivotra maivana eo amin’ny haavon’ny hub, ohatra amin’ny tany tsy milamina, izay tena zava-dehibe ny haavon’ny kiraro.

Tsy afaka mandresy izy:

  • Ao an-tanàna na eo amin’ny tranobe. Anjatony metatra ny sakany.
  • Mifanohitra amin’ny rivotra any an-dranomasina amin’ireo toerana tsara, androany. Mandroso, azo ividianana amin’ny banky ary mora ny turbine; mila manaporofo ny fahatokisan-tena mandritra ny roapolo taona ny teknolojia vaovao alohan’ny handraisana azy tahaka izany ihany koa ireo mpamatsy vola.
  • Ao akaikin’ny seranam-piaramanidina sy ny faritra an’habakabaka be olona, na izay tsy azo atao ny miaro ny tany eo ambanin’ny làlana fiaramanidina.
Kita mena sy manga miakatra ambony amin'ny lanitra manga mazava eo amin'ny fefy lava malefaka.
Kita 40 m² Kitepower miakatra ambonin'ny toby an'habakabaka an-dranomasina taloha tao Valkenburg, akaikin'i Leiden, any Holandy. Photo: Rschmehl, CC BY-SA 4.0

Ny zavatra voaporofo, azo ekena ary mihevitra

Ny fiaramanidina dia afaka mivezivezy amin’ny hafainganam-pandehan’ny rivotra mankany amin’ny toerana misy azy, ary ny herinaratra azo avy amin’ny rivotra dia azo ampiasaina amin’ny fanamboarana ny fiara. Naseho: ny lalànan’ny herinaratra amin’ny sidina an-dranomasina (Loyd, 1980), nohamafisina tamin’ny fanamarinana marobe; fa ny elatra tethered afaka mamorona herinaratra manokana mandritra ny ora maro, miaraka amin’ny tsingerin’ny paompy sy ny rotor ao anatiny; fa ny M600 dia nahavita ny salan’isa tsara indrindra amin’ny folo minitra 196 kW; fa ny kites malefaka 100 ka hatramin’ny 200 kW izay azo alefa, mivezivezy ary mipetraka avy amin’ny toeram-piompiana lehibe; fa ny hafainganan’ny rivotra sy ny haben’ny herinaratra dia miakatra miaraka amin’ny haavon’ny salantsalany.

Misy antony: fa ny rafitra famokarana herinaratra an-tany an’arivony vitsy kilowatts dia afaka mahazo fahafahana avo lenta any amin’ireo toerana lavitra; fa ny fampiasana fitaovana isan-kW dia ambany kokoa noho ny turbine; fa ireo kite mikoriana eny amoron-dranomasina dia mety mila sehatra maivana kokoa; fa ny rafitra an-habakabaka dia mamorona ora maro be azo ampiasaina isan-taona noho ny turbine ao amin’ilay toerana satria mahazo rivotra tsy miova izy ireo.

Fiheverana: ny vidin’ny kWh iray mifaninana amin’ny rivotra an-tanety; kiraro megawatt; toeram-piompiana kiraro marobe mivezivezy akaiky tsy misy fikorontanana; fiainana roapolo taona ho an’ny kiraro, tethers sy drums; fiantohana sy rafitra fankatoavana mitovy amin’ireo ho an’ny turbine.

Fanontaniana fikarohana misokatra

  • Ahoana no ahafahan’ny fihodinana sy fipetrahana tsy miankina tanteraka ho azo antoka, raha ny tombana natao tamin’ireo tsindry an’arivony nandritra ny toetr’andro mahery?
  • Inona no tena vokatra ara-tsakafo isan-taona ny herin’ny milina iray ao amin’ny toerana fantatra, voaisa tsy miankina nandritra ny taona iray manontolo, ary ahoana no ifanandrahany amin’ny turbine eo akaikiny?
  • Hatraiza ny fotoana iasan’ny tethers sy ny kites vita amin’ny lamba eo ambanin’ny fandefasana tsikelikely sy ny hazavana ultravioleta, ary ahoana no ahitana ny fahasimbana alohan’ny tsy fahombiazan’izy ireo?
  • Ahoana no ahafahan’ny kiraro miparitaka ao anaty toeram-piompiana, ary inona no very amin’ny fifampitoeran’izy ireo?
  • Inona no fehezan-dalàna momba ny tontolon’ny rivotra mety ho an’ireo ala mifatotra, ary ahoana no tokony hanehoan’ny fiaramanidina sy hitadiavana ireo kiraro?
  • Inona no ataon’ny kites vorona sy saka? Tsy misy ny angon-drakitra eo an-toerana, ary mety ho samihafa ny valinteny ho an’ny kitrokely malefaka sy ny elany henjana haingana.
  • Afaka miaina amin’ny rivodoza ve ny toby an-tanety mikoriana any amorontsiraka raha toa ka lafo kokoa noho ireo turbine mikoriana?
Sarin'ny hafainganam-pandehan'ny rivotra hita avy any ambony, misy marika 25 amin'ireo kiraro dimy ary ny maizina kokoa, ny rafitry ny rivotra mihazakazaka miala eo ambany rivotra.
Sarin'ny solosaina momba ny fambolena misy kiraro 25 ao anatin'ny andalana dimy, amin'ny herinaratra 10 MW isaky ny km². Ny loko maizina dia ny rivotra milamina: ny andalana tsirairay dia mamela rivotra milamina ho an'ny manaraka. In the ground-generation farm of this study the last row lost up to 17% of its power, and the whole farm made 82.5% of its ideal output. Sary: Haas et al. Figure: Haas et al. (2022), Wind Energy Science, CC BY 4.0

Inona no ilain’ny prototype miasa

Ny vaovao tsara ho an’ny ekipa kely dia ny hoe azo andrana amin’ny ambaratonga madinika ny kite mipoaka, ary ny fizika dia mitombo amin’ny fomba azo eritreretina miaraka amin’ny faritra misy ny elany.

FampidiranaAsaFanapahan-kevitra ahafahan’izanyNy vidin’ny fividiananaFotoana
0. Fianarana amin’ny biraoLoyd sy modely tsingerin’ny toerana iantefana, amin’ny fampiasana fitaovana misokatra sy ny kaody navoakan’i Makani; angon-drakitra rivotra 100 hatramin’ny 500 m avy amin’ny fanentanana lidar na fanadihadiana indrayTsara ve ny rivotra any amin’ny toerana ambony?$10k to $30k2 ka hatramin’ny 3 volana
1. Force testKite 10 ka hatramin’ny 20 m² amin’ny tether sy winch miaraka amin’ny fitaovana load-cell, mivezivezy amin’ny tanana avy eo amin’ny autopilotNy herin’ny tether sy ny tobin-kery mitaha amin’i Loyd$30k to $80k6 volana
2. Modely miasaFiara-piaramanidina 10 ka hatramin’ny 30 kW: tavoahangy, motera-generateur, fitaovana elektronika, mpanamory mandeha ho azy; angon-drakitra momba ny herinaratra mivoaka sy miditra amin’ny tsingerin-taona tsirairaykWh voaisa isan’andro ary tsingerin-kery mandeha ho azy tsy misy mpanamory$150k to $400k12 volana
3. PilotFikambanana 100 kW ao amin’ny toerana lavitra na vonjimaika, herinaratra azo ampiasaina sy azo ampiasaina mandritra ny taona iray manontolo, miaraka amin’ny fanaraha-maso ny biby fiompyNy tena vokatra isan-taona, ny vidin’ny kWh iray, ny fanamboarana$1M to $3M18 ka hatramin’ny 24 volana

Ny modely miasa, ho an’ity pejy ity, dia midika hoe dingana faha-2: toeram-piompiana iray izay mandray ny tsingerin’ny fampiakarana feno ary mampiditra ny angovo voaisa ao anaty bateria na ny tambajotra, miaraka amin’ny fitantarana ny tsingerin’ny tsirairay. Tsy mbola toby famokarana herinaratra ny kiraro misintona mafy amin’ny fefy.

Iza no ilaintsika

  • Injeniera misahana ny fifehezana ny sidina manana traikefa amin’ny drones na kite tsy miankina: ny fiaramanidina, ny fipetrahana ary ny fitantanana ny fahadisoana no tena asa.
  • Aerodynamicists ho an’ny famolavolana ny kite sy ny elany, anisan’izany ny fihenan-danja sy ny rafitra malefaka.
  • Power-electronics sy injeniera mitarika ho an’ny motera-generateur, fitahirizana angovo ho an’ny dingana reel-in ary ny fifandraisana amin’ny tambajotra.
  • Injeniera momba ny fitaovana ho an’ny tethers, lamba sy fitsapana ny fahaketrahana.
  • Mpanao toetr’andro manana traikefa amin’ny lidar mba hisafidianana ny rivotra 50 ka hatramin’ny 600 m.
  • Mpikarohana momba ny fitsipika amin’ny fiaramanidina mba hahazoana fahazoan-dalana hivezivezy sy hanangona toerana.
  • Mpiaro ny tontolo iainana hanangana rafitra fanarahamaso ireo vorona sy ny saka.
  • Toerana mpikarakara: nosy iray, vondrom-piarahamonina lavitra, toeram-pitrandrahana na fambolena lehibe misy tany misokatra sy mpifanolo-bodirindrina manohana.

Manana hevitra tsara kokoa ve ianao?

Mety manana fifandraisana izay mety hankasitraka ny hevitra momba ny angovo matanjaka ny mpikambana sasany ao amin’ny Fikambanana. Mba ho azo apetraka, mila asa, maodely tena misy izay tena mamokatra herinaratra ny hevitra iray, miaraka amin’ny vokatra voatanisa amin’ny fitaovana iray, tsy voalaza. Ho an’ny kiraro angovo izany dia midika hoe toeram-piompiana izay manatanteraka ny tsingerin’ny fampidinana amin’ny tenany manokana ary manangona ny angovo azo avy amin’izany. Azo jerena ihany koa ny hevitra amin’ny taratasy: raha azo antoka ny fizika sy ny isa, dia afaka hamoaka azy ireo eto amin’ny tranonkala izahay. Saingy sarotra ny manangona vola raha tsy misy modely miasa, ary tsy misy zavatra eto izay manome toky fa hahazo famatsiam-bola, fiverenan’ny vola na fampidirana.

Mandefa ny hevitrao, na ny angon-drakitra momba ny sidinao, amin’ny alalan’ny formula de contribution: ny olana vahana, ny fitsapana ara-batana, ny vokatra voaisa na vinavinaina, ny vidin’ny kWh ary ny fanandramana mora indrindra izay mety hampiseho fa diso izany. Ho an’ny làlana hafa, jereo ny fifanakalozana angovo azo ampiasaina sy ny fikarohanay manokana misokatra Fan Wall.

Loharano

  1. Loyd, M.L. (1980). Ny herin’ny rivotra (amin’ny teny anglisy: wind power) dia angovo azo avy amin’ny rivotra. Journal of Energy 4(3), 106-111.
  2. Makani Technologies (Septambra 2020). Ny fiaramanidina dia manana ny toetra ara-teknika manaraka ireto: Ny fiaramanidina angovo, Part I: antontan’isa momba ny fitsapana ny sidina, ny tsy fahampian’ny M600, ny sidina FCW-01 an-dranomasina ary ny fandalinana ny vidin’ny angovo. Parts II ary III.
  3. X, ny orinasan’ny fandefasana masoandro. Makani: ny M600, ny Fanangonana ny Kite Energy sy ny fikatonan’ny 2020.
  4. Ny vadiny dia A., M., L., R., C., S. ary E. (2021). Ny angovo azo havaozina dia azo avy amin’ny angovo azo havaozina, ny angovo azo havaozina avy amin’ny angovo azo havaozina ary ny angovo azo havaozina avy amin’ny angovo azo havaozina. Annual Reviews in Control 52, 330-357.
  5. Ny zanany dia A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A., A (2015). Ny fiteny anglisy dia mampiasa ny teny hoe: aerospace technology. Renewable and Sustainable Energy Reviews 51, 1461-1476.
  6. Ny zanany dia C. L., K. Caldeira ary A. Archer. (2009). Fandinihana manerantany ny herin’ny rivotra avo. Energies 2(2), 307-319.
  7. Ny zanany dia M., F., A. ary C.. (2011). Ny herin’ny rivotra amin’ny alalan’ny jet stream ho loharanon-karena azo havaozina: herinaratra kely, fiantraikany goavana. Earth System Dynamics 2, 201-212.
  8. Herin’ny SkySails. Vaovao, anisan’izany SkyPower100 ao amin’ny Klixbüll (2022), Maurice (2023) ary Taiwan (2025); Datan’ny Venyo (PN-14).
  9. Kitepower. Teknolojia sy angon-drakitra momba ny rafitra Falcon.
  10. Kitemill. Toeranan’ny orinasa.
  11. Ampyx Power: tantaran’ny orinasa sy ny faharesen-dahatra, 2022.
  12. Lazard (June 2024). Ny vidin’ny angovo milamina + kinova 17: rivotra an-dranomasina $27 to $73 isan’ny MWh, rivotra an-dranomasina $74 to $139, fihenan’ny entona $110 to $228. Ny fivoarana tamin’ny Jona 2026 dia manome ny isan’ireo tafo azo ampiasaina amin’ny fampiasana angovo avy amin’ny masoandro ho toy ny laharam-pahamehanay.
  13. Ny Local Solar System Foundation. The Fan Wall: fikarohana momba ny rivotra misokatra, ho an’ny fotodrafitrasa angovo azo havaozina amin’ny alalan’ny masoandro eo amin’ny tafo misy vidiny 0.19 dolara isam-kilowatt-ora.
  14. Ny zanany dia J., M., M., M., M. ary J. (2022). Fandraisana an-tsitrapo ny fambolena angovo avy amin’ny rivotra. Wind Energy Science 7, 1093-1135.