Энергийн шувуу: агаарт нисдэг салхи
Higher winds are stronger and steadier, and a kite needs no tower. Google's Makani spent thirteen years on the idea and published everything it learned. Here is what the physics promises, what flight tests actually measured, and what it would take to prove the rest.
Rschmehl / Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)
Шинэ үеийн салхины турбиныг харахад таны харж байгаа зүйлсийн ихэнх нь хүчийг бий болгодог хэсэг биш. Цогцолбор, суурь болон тэсрэх бөмбөгний дотор тал нь хурдацтай хөдөлж буй бөмбөлөгүүдийг салхины хүчнээс хамгаалах зорилготой. Энэ нь секундэд 80 метрийн хурдтай хөдөлж, роторын гадна хэсгийг цэвэрлэдэг бөгөөд энэ нь энергийн ихэнх хувийг агуулдаг. Агаарын салхины эрчим хүчний тухайд энгийн асуулт тавигддаг: Хэрэв бид хурдацтай хөдөлж байгаа хэсгийг нь л хадгалж, түүнийгээ гинж дээр тавьж, салхи ихтэй газарт нь өргөх юм бол яах вэ?
Доорх зураг нь гэрэлд зурсан хариулт юм. A tracing lamp on a Kitepower kite recorded one full cycle at night: tight figure-of-eight loops that pull the tether off a drum and turn a generator, then a long, calm return while the kite is winched back. This page explains how that works, what it has achieved, and why, after twenty years of serious effort, no airborne wind system has yet sold electricity at scale. **The short version: the physics is sound and the materials saving is real, but keeping a flying machine safe and working for twenty years, unattended, in all weather, is the unsolved problem. Ямар ч хүн нэг жилийн хугацаанд худалдааны нэгжүүдийн үйлдвэрлэлийг бие даан хэмжиж хэвлээгүй. **
Энэ юу вэ
An airborne wind energy system has three parts: a wing that flies, a tether that holds it, and a ground station. Хоёр гол бүлгүүд байдаг.
- Гэрлийн хурдны хэмжүүр нь нарны гэрлийг хэмжихэд ашигладаг нэгж юм. Энэ нь газар дээрх дэрнээс салж, дэр нь генераторыг хөдөлгөдөг. Хэрэв эдгээр нь бага хэмжээтэй бол, тэдгээрийг хэмжихэд маш их энерги зарцуулдаг бөгөөд энэ нь хэмжилтийн үр дүнд нөлөөлдөг. SkySails Power, Kitepower болон Kitemill бүгд энэхүү зарчимд суурилдаг бөгөөд зөөлөн даавуутай шувуу эсвэл хатуу глайдер ашигладаг.
- Onboard generation, the “flying turbine”. Хөнгөн цагааны хайлш нь маш сайн дулаан дамжуулагч чанартай байдаг. Урт салхитай нислэгт роторууд турбин шиг ажилладаг ба цахилгаан дамжуулагч утаснаас урсана. Усан онгоцны нислэгийн үед роторууд нь хөдөлгүүртэй адилхан ажилладаг ба цонхнууд нь дрон шиг хөвдөг. Энэ бол Маканигийн зохион бүтээсэн юм.
Энэ хоёрын аль алинд нь, дэлбэрэлт нь турбинны бөмбөлөгний үзүүрийн ажлыг гүйцэтгэдэг: энэ нь салхиар салхинаас илүү хурдан хөдөлдөг бөгөөд үүнээс хүч гардаг.
Яаж ажилладаг вэ
Шуурхайн хүч. Шуурга нь түүнтэй тулгарах квадрат метр бүрээр хүчийг тээж, ½ ρ v³-д тэнцүү, энд ρ нь агаарын нягт (байршил дээр нэг куб метрт 1.2 кг) ба v нь салхины хурд юм. The cube matters: double the wind speed and the power goes up eight times. 7 м/с-ийн хурдтай бол нэг квадрат метр нь 210 Вт, 10 м/с-ийн хурдтай бол 610 Вт-ын эрчим хүчийг дамжуулдаг.
Яагаад өндөр нь тусалдаг вэ? Газар дээр, газар, мод, барилгатай мөргөлдөхөд салхи удааширдаг. Жишээ нь, v = v_ref × (h / h_ref)^α-ийн хурд өндөртэй адилаар нэмэгддэг гэж үзвэл α-ийн өргөтгөл нь далайн түвшнээс дээш 0.10, тариалангийн талбайгаас дээш 0.14, ой болон хотуудын дундажаас дээш 0.25 байна. 100 м-ийн зайнаас 7м/с хурдтай ниснэ. 400 метрийн өндөрт энэхүү дүрэм нь далайн түвшнээс дээш 8.0 м/с, тариалангийн талбайгаас дээш 8.5 м/с, хатуу хөрсний дээр 9.9 м/с гэсэн утгыг өгдөг бөгөөд квадрат метр тутамд хүчний хэмжээ 1.5, 1.8 болон 2.8 дахин их байдаг. Энэ нь урт хугацааны туршид тогтвортой байдаггүй бөгөөд заримдаа хэдэн зуун метрийн өндөрт салхи шөнөдөө бага түвшний, өдөртөө илүү нам гүм давхаргуудаар өөр өөр шинж чанартай болдог. Гэхдээ чиглэл нь тодорхой, өндөрт салхи тогтвортой байх тусам ургац хураах цаг ч багасна.
Яагаад шувуу ийм их зүйлийг барьж чаддаг вэ? 1980 онд инженер Майлз Лойд салхиар нисч буй холбогдсон хөл нь ямар их хүч гаргаж чаддагийг тооцоолжээ (Лойд, 1980). In plain language: a wing flying crosswind reaches a speed of about two thirds of the wind speed times its lift-to-drag ratio. 10 м/с салхины үед 5-ийн хүчтэй салхитай харьцаатай, энэ нь 33 м/с буюу 120 км/ц; Kitepower нь түүний нислэгийн дундаж хурдыг 110 км/ц гэж тэмдэглэжээ (Kitepower). Учир нь аэродинамик хүчний хурдны квадратаар өсөхийн хэрээр, нисдэг тэрэг нь хэмжээнээсээ илүү хүчтэй хөдөлж чадна. Лойд-ын дээд хэмжээ
P = (4/27) × ½ ρ v³ × A × C_L × (C_L / C_D)²
энд A нь талын талбай, C_L нь түүний хөдөлгүүрийн коэффициент, C_L / C_D нь түүний хөдөлгүүр-хөдөлгөөний харьцаа юм. Салхины хүчний дараах хүчин зүйл (4/27) × C_L × (C_L/C_D)² нь салхины хэр олон квадрат метрийг салхины хөл өөрийн талбайнхаа квадрат метр бүрт хэрхэн үр дүнтэй зөөж байгааг хэлнэ. 1-ийн хөдөлгүүрийн коэффициенттэй,5-ын хөдөлгүүрийн эсрэг хүчний харьцаатай зөөлөн салхины хувьд энэ нь 3.7 орчим байна. 9-тэй ойролцоо системийн хөдөлгүүрийн хүчний харьцаа бүхий хатуу хөлтэй бол, тэзерийн хүчийг багтаасан тохиолдолд энэ нь 10-17 байж болно. A ground generator reaches this optimum when the tether reels out at one third of the wind speed.
Лойдын алдагдал Үнэн хэрэгтээ шувууд газар дээрх станцаас салхины зүгт шууд нисдэггүй, харин өндөрлөгийн өнцгөөр нисдэг, ихэвчлэн 25-35°. 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. Энэ нь урттайгаа өсөж байдаг. Цилиндр нь 100 секундын туршид 80% -ийг зарцуулдаг бөгөөд 130 кВт хүртэл хүч чадал гаргаж, 20% -ийг нь эргүүлэн татахдаа 20 кВт-ыг ашигладаг (Kitepower). Дараа нь генератор, хурдны хайрцаг, конвертерийн алдагдал ирж, бага салхитай үед нисэх хүчний зарцуулалт нэмэгддэг.
Яагаад эдгээр нь бүх түүх юм бэ. Турбины цамхаг нь роторын бүрэн хүчийг эсэргүүцэж, суурь дээрх буух моментыг даах ёстой. Энэ нь цамхаг болон суурьнууд маш том байдаг шалтгаан юм. Энэ нь зөвхөн уян хатан чанарыг агуулдаг бөгөөд хэт өндөр молекул жинтэй полиэтилен зэрэг уян хатан чанартай нийлэгүүд нь жиндээ харьцангуй хүчтэй байдаг. Энэ нь хэд хэдэн компаниуд дахин давтагддаг, агаарын системүүд ижил үнэлгээний турбиноос 90% бага материал ашигладаг гэсэн дүгнэлтийг бий болгосон. Энэ нь машин өөрөөр хэлбэл, бүх цахилгаан станцын хувьд, тэр дундаа зай, газар дээрх станц болон сүлжээний холболтууд нь одоогоор харуулагдаагүй байна.
Хязгаарлалтууд: онол ба практик
Теорийн хувьд. Лойдийн формул нь нэг идеал талын дээд хязгаарыг заадаг. Турбин шиг, шувуу салхиа удаашруулдаг. Мөн ойролцоо ниссэн шувууд бие биенээсээ эрчим хүч авч байдаг. Тиймээс фермд зай хэрэгтэй. Мөн нарны аймгийн хамгийн том гариг юм. 10 км өндөрт байрлах цацраг урсгал нь ½ ρ v³-ийг ашиглавал асар их баялаг мэт харагдаж байгаа боловч агаар мандал энэ хөдөлгөөнийг аажмаар нөхөн сэргээдэг: Дэлхийн системийн шинжилгээгээр цацраг урсгалаас хамгийн их тогтвортой гаргаж авах хэмжээ нь 7.5 ТВт, өмнөх тооцооллоос 200 дахин бага, хэрэв ойртож байвал томоохон цаг уурын сөрөг нөлөөтэй (Miller, Gans and Kleidon, 2011). Өнөөдөр 10 км-т нисэхийг хэн ч санал болгоогүй; практик системүүд 200-700 метрийг зорино. 500-12,000 метрийн өндөрт байрлах дэлхийн өндөр уулсын эх үүсвэрийг Archer and Caldeira (2009) 28 жилийн цаг агаарын мэдээллийн дагуу зурагласан байна.
Хамгийн тохиромжтой. Төслийг зогсоосон хэмжээ нь энэ формулд байхгүй:
- Хийжүүлэх ба газардах. Турбин хэзээ ч хөдөлдөггүй. Цэцэг нь бага салхитай үед нисч, хүчтэй салхитай үед газардах ёстой. Энэ хоёрыг жилдээ хэдэн мянган удаа алдаа гаргахгүйгээр хийх хэрэгтэй. Makani lost four airframes in flight, three of them while hovering, not while generating (Makani, 2020).
- Харин ч бүх цаг агаарт хяналт тавих. Цаг агаарын аюул, шуугиан, мөс, гал болон гэнэтийн нам гүм байдалд хариу үйлдэл үзүүлэх чадвар шаардагдана. Хиймэл гүүр нь хэзээ ч усан онгоц эсвэл хүнд утас аюултай газарт тавих ёсгүй.
- Агаар болон газар. 800 метрийн утас дээр 400 метрт ниссэн хар салхи том зайг туулах чадвартай. Агаарын тээврийн газар үүнийг хүлээн зөвшөөрөх ёстой. Мөн нислэгийн бүсэд байгаа газрыг хүмүүс, замуудаас хол байлгах хэрэгтэй.
- Wear. Fabric kites degrade in sunlight, tethers wear on drums and pulleys, and a system must survive twenty years to compete with turbines designed for twenty-five to thirty.
- Size. Loyd-ийн хүч нь талын талбайтай харьцангуй, том талын нислэгийг эхлүүлэх болон газардах нь хэцүү байдаг. Makani-ийн M600 нь 26 метрийн (X) хамартай байсан; SkySails-ийн хамгийн том зарласан хар салхи нь 450 м², 450 кВт-ын нэгжтэй. 5 МВт-ын агаарын систем, орчин үеийн газар дээрх турбинтай адил хэмжээтэй, одоо ч зураг төсөл нь хийгдээгүй байна.
Тодорхойгүй
Энэ салбар нь үр дүнтэй, урт хугацааны мэдээллийг багасгаж байна. Энд юуг шалгаж болохыг харуулав.
| Төсөл | Зураг | Энэ нь юуг бүтээсэн бэ ? | Юу болсон бэ? |
|---|---|---|---|
| Макани M600 (АНУ, Google X, 2006-2020) | 600 кВт хатуу нисдэг тэрэг, 8 ротортой, 440 м дамжуулах утас | 28.9 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 2019 | Closed February 2020: “the road to commercialization is longer and riskier than hoped”. The team’s own verdict: the M600 airframe “is fundamentally unable to generate 600 kW at 11 m/s”. Reports, code and flight logs released in September 2020 |
| Скайсайлс Герман | 180 м² хүртэлх талбайтай, газар дээрх винчинд 200 кВт хүртэлх хурдтай (PN-14, одоо 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 2025 | Selling 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 (Нидерланд, TU Delft-ээс) | 100 м² зөөлөн шувуу, 350 м-ийн утас,6м-ийн саванд газар генератор | 130 кВт хүртэл, нэг циклд 100 сек; Нидерландын барилга байгууламжийн туршилт, Ирландын Беллакорик дахь RWE болон Аруба дахь туршилт | Жишээ нь дизель генераторыг орлох зөөврийн, түр зуурын хийн ялгаруулалтгүй эрчим хүчний эх үүсвэр |
| Цайны үйлдвэр Норвеги | Газрын гинж дээрх хатуу глайдер | Вансе, Листа дахь туршилтын талбай, 350 метрээс дээш нисэх | Хөгжүүлэлт үргэлжилж байна; олон нийтийн урт хугацааны гарчгийн мэдээлэл байхгүй |
| Ампикс хүчдэл (Нидерланд, 2008-2022) | Газрын гинжин дээр суурилуулсан хатуу автономит нисдэг тэрэг; 2012 онд анхны бүрэн автономит эрчим хүчний үйлдвэрлэл | AP-3 хүртэлх загваруудыг боловсруулсан | Suspension of payments 19 April 2022, declared bankrupt 4 May 2022 after a planned funding round did not happen |
Эх сурвалж: Makani, The Energy Kite, 2020; X, Makani; SkySails Power; Kitepower; Kitemill; Ampyx Power.
Энэ хүснэгтэд хоёр баримт анхаарал татаж байна. Эхнийх нь, Маканигийн хамгийн сайн арван минутын дундаж нь түүний үнэлгээний хүчний гуравны нэг байсан бөгөөд зөвхөн таван дахь нэг эргэлт нь цэвэр эрчим хүчийг үйлдвэрлэсэн бөгөөд бусад нь ихэвчлэн туршилтын маневрууд, бага салхи болон хөвөх явдал байв. Хоёрдугаарт, өнөөдрийн хамгийн боловсронгуй системүүд нь 100-200 кВт-ын газар дээрх генераторууд юм. Энэ нь ердийн далайн турбиноос арав дахин бага бөгөөд турбиныг барихад хэцүү газруудад зарагдаж байна: арлууд, хол зайтай газрууд, түр зуурын эрчим хүч. Хоёр жилийн туршилт нислэгийн тойм нь ижил тэнцвэртэй үзэгдэлд хүрдэг: хяналт нь гайхалтай ахиц дэвшил гаргасан бөгөөд урт хугацааны, бүрэн бие даасан ажиллагаа хил хязгаар хэвээр байна (Vermillion et al., 2021).
Үнэ нь
Одоогоор салхины эрчим хүчний зах зээлийн үнэ байхгүй, зөвхөн төсөөлөл, тиймээс эндхийн тоонууддаа болгоомжтой бай.
| Тохиргоо | КВт/ цаг | Тооны байдал |
|---|---|---|
| Шинэ далайн салхины цахилгаан станц, дэмжлэггүй | $0.027 to $0.073 | Санхүүгийн зах зээлийн мэдээ, Lazard LCOE+ 2024 |
| Шинэ далайн салхины парк | $0.074 to $0.139 | Санхүүгийн мэдээ, Лазард 2024 |
| Газрын тосны үйлдвэр | $0.110 to $0.228 | Санхүүгийн мэдээ, Лазард 2024 |
| Барилгын дээвэр дээрх нарны эрчим хүчний систем бол бидний жишиг | $0.19 central | Манай Fan Wall загвар; худалдааны дээвэр $0.09 to $0.20 in Lazard, 2026 |
| SkySails KYO 450 кВт, зорилт | 10 центийн доор | Үйлдвэрлэгчийн зорилго, одоогоор хүргэгдээгүй |
| Макани M600 | хэвлэгдээгүй | Тэдний баг ийм систем нь уламжлалт турбинуудтай өрсөлдөхүйц LCOE-д хүрч болох эсэх нь “нээлттэй биш” гэж бичжээ. |
Маканигийн тайлангаас харахад бүх агаарын хүчний нисгэгч хариулах ёстой. Газар дээрх салхины цахилгаан станцын хувьд, турбин нь эрчим хүчний үнийн тал хувьаас бага байдаг; зам, суурь, кабель, сүлжээний холболт, суурилуулалт, үйл ажиллагаа болон санхүүжилт нь үлдсэн хэсгийг бүрдүүлдэг. Оффшор бүсэд энэхүү “системийн тэнцвэр”-ийн зардал нийт зардлын 52% (Makani, 2020). Иймээс 90% төмөр хийцийг хэмнэх нь цахилгааны үнийг 90%-иар бууруулахгүй. $0.03 to $0.07-д далайн салхитай тулалдахын тулд, шувуу нь турбины өндөр ашиглалтын хугацаа, 25 жилийн дизайны амьдрал болон бага засвар үйлчилгээтэй тохирох ёстой. Бидний барилгын стандарт болох нэг кВт.ц-ийн үнэ $0.19-тэй харьцуулахад энэ нь бага боловч, шувуу барилга дээр сууж чадахгүй: тэдэнд хэдэн зуун метрийн зайтай цэвэр газар эсвэл далай хэрэгтэй.
Ямар тохиолдолд ялж, ямар тохиолдолд ялагдахгүй байх
Тэр ялна:
- Дэлхийн бусад хэсэгт байрлах арлууд, зай завсарын цахилгаан сүлжээ нь ихэвчлэн импортоор оруулж ирсэн дизель түлшээр ажилладаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн дэлхийн ихэнх хэсгийн цахилгаан эрчим хүчний үнийн хэд хэдэн дахин өндөр байдаг.
- Татварын хүч: барилга байгууламж, гамшигт автах, цэргийн болон судалгааны лагерууд, турбиныг хэдэн сарын турш барих боломжгүй газар.
- Тэнгисийн гүнд, урт хугацаандаа, тэнд нь зөөлөн хөвөх газар дээрх станц нь хөвөх турбиноос илүү хямд байх болно. Энэ бол Макани болон Шэллийн Норвегид туршсан шагнал бөгөөд одоог хүртэл баталгаажаагүй байна.
- Хамгийн өндөрт хүчтэй салхитай, харин төвийн өндөрт сул салхитай газрууд, жишээ нь, шувуу нисгэх өндөр хамгийн чухал байдаг хатуу газар.
Тэр ялж чадахгүй:
- Нью-Йорк хот, эсвэл барилга дээр. Тээврийн хавтас нь хэдэн зуун метрийн өргөнтэй байдаг.
- Хамгийн сайн газарт эрэг дээрх салхины эсрэг, өнөөдөр. Turbines are mature, bankable and cheap; a new technology has to prove twenty years of reliability before lenders treat it the same way.
- Аэропорт болон ачаалалтай агаарын орон зайны ойролцоо, эсвэл нислэгийн замын доор газар нутгийг цэвэр байлгах боломжгүй газар.
Тодорхойлогдсон, бодит бөгөөд таамаглал
Дээлтэй: олон нислэгийн туршилтуудад баталгаажсан урт салхины хүчний хууль (Loyd, 1980); холбогдсон хөлүүд цаг хугацаагаар цахилгаан эрчим хүчийг өөрсдөө гаргаж чаддаг, цилиндр болон ротортой; M600 нь хамгийн сайн арван минутын дундаж 196 кВт-ыг үйлдвэрлэдэг; газар дээрх 100-200 кВт-ын зөөлөн салхинууд контейнер хэмжээтэй станцаас хөдөлж, нисч, газарддаг; салхины хурд ба хүчний нягтрал дунджаар өндөртэй адилаар нэмэгддэг.
Хүсэлтэй: хэдэн зуун киловаттын газар дээрх генераторууд нь алслагдсан газруудад өндөр ашиглалтын түвшинд хүрч болно; kW-ын материалын хэрэглээ нь турбинуудаас бага байдаг; далайн эрэг дээрх хөлөг онгоцнууд илүү хөнгөн платформ шаарддаг; агаарт суурилсан системүүд ижил байршилд байрласан турбинаас жилд илүү олон цаг ашиглах боломжтой болдог учир нь тэд тогтвортой салхитай байдаг.
Speculative: a cost per kWh competitive with onshore wind; megawatt-scale kites; farms of many kites flying close together without interfering; twenty-year lifetimes for kites, tethers and drums; insurance and certification frameworks comparable to those for turbines.
Судалгааны асуултуудыг нээнэ
- Төгсөөр нь өөрөө хөдөлж газардах-ыг хэр найдвартай болгох вэ, хүчтэй салхитай үед хэдэн мянган удаа туршсан бэ?
- Тодорхой газраас нэгж бүрийн жилийн бодит эрчим хүчний үр ашиг юу вэ, бүрэн жилийн турш бие даан хэмжиж, хажуугийн турбины үзүүлэлттэй хэрхэн харьцуулж болох вэ?
- Тэтер болон цамцны шувуу- ууд циклийн ачаалал, хэт ягаан туяаны дор хэдэн цаг ажилладаг вэ? Хэрхэн эвдрэхээс өмнө ашиглалтын хугацааг нь тогтоодог вэ?
- Хичнээн ойр байж болох вэ? фермд зайтай, тэд хоорондоо яаж алдаж байна вэ?
- Хэмжээтэй шувуунууд ямар агаар дахь дүрмийг дагаж мөрддөг вэ, мөн нисэх онгоцоор хэрхэн илрүүлэх, гэрэлтүүлэх ёстой вэ?
- Цэцэг шувуу юу хийдэг вэ? шувуу ба могой? Энэ нь өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд үүнийгээ дагаад хурдны хувьд ч, хэмнэлттэй байдалд ч тохиромжтой.
- Офшорын усан доорх газар дээрх станцууд далайн шуургаас амьд үлдэх боломжтой юу?
Ажлын загварт юу хэрэгтэй вэ
Жижиг багуудын хувьд сайн мэдээ нь усан онгоцыг бага хэмжээгээр туршиж болох бөгөөд физикийн тооцоолол нь нисэх хэсгийн талбайтай харьцуулахад урьдчилан таамаглах боломжтой.
| Фаза | Ажлын байр | Энэ нь шийдвэрийг дэмждэг | Тодорхойгүй үнэ | Цаг |
|---|---|---|---|---|
| 0. Ажлын ширээ | Лойд ба циклийн загвар, нээлттэй хэрэгслийг ашиглан, Makani- ийн нийтлэгдсэн кодыг ашиглан; 100- 500 метрийн зайнд салхины мэдээллийг лидар кампанит ажил эсвэл дахин анализаас | Энэ газарт өндөрт салхи ихтэй юу? | $10k to $30k | 2-с3сар |
| 1. Хүчээр туршилт | 10- 20 м² талбайтай, ачааллыг тооцоолох төхөөрөмжтэй, гарын болон автопилотоор нисгэдэг шувуу | Лойд-ын эсрэг нийлбэр хүч ба хүчний эгнээнийг хэмжсэн | $30k to $80к | 6 сар |
| 2. Working model | 10- 30 кВт-ын газар дээрх станц: цилиндр, мотор-генератор, хүчний электроник, автопилот; цикл бүрийн эрчим хүчийг бүртгэж авдаг | Өдөрт хэмжигдэх цэвэр кВт· цаг ба автомат циклүүд | $150k to $400k | 12 сар |
| 3. Pilot | 100 кВт-ын ангиллын нэгж, алслагдсан эсвэл түр хугацааны байршилд, жилийн турш хэмжигдэхүйц үйлдвэрлэл, ашиглах боломжтой, зэрлэг амьтан ажиглах | Үнэн хэрэгтээ жилийн үр ашиг, кВт/ цаг тутамд зардал, засвар үйлчилгээ | $1M to $3М | 18-с 24 сар |
Энэ хуудасны хувьд хөдөлгөөнт загвар нь 2-р үе шатыг хэлнэ: бүх насосны циклийг гүйцэтгэж, цахилгаан станц эсвэл сүлжээнд тооцоолсон цэвэр эрчим хүчийг оруулдаг газар дээрх станц, бүх циклийг бүртгэдэг. Хиймэл дагуул нь цахилгаан станц биш.
Бидэнд хэн хэрэгтэй вэ
- нислэгийн хяналтын инженер Автоном дрон эсвэл шувуутай туршлагатай: нислэгийн эхлэл, газардалт болон алдаа засах нь ихэвчлэн ажил.
- Аэродинамикчид - ийн зааварчилгаа, нисдэг тэрэгний загварчлал, тэшүүрийн таталт болон зөөлөн бүтэц.
- Power-electronics and drive engineers for the winch motor-generator, energy storage for the reel-in phase and grid connection.
- Материал инженерүүд-ийн бээлий, даавуу болон ядрах туршилт.
- Цаг уурчид 50-600 метрийн зайнаас салхины хурдыг хэмжих туршлагатай.
- Авиа тээврийн зохицуулалтын мэргэжилтнүүд нислэгийн зөвшөөрөл болон агаарын орон зайг захиалгад авах.
- Экологийн судлаачид шувуу болон чоно ажиглах төхөөрөмжийг зохион бүтээж байна.
- Хот: арал, хол газар, чулууны карьер эсвэл нээлттэй талбайтай том ферм, ойролцоо оршин суугчид.
Сайн санаа байна уу?
ТББ-ын зарим гишүүд хүчтэй энергийн санааг сонсох боломжтой хүмүүстэй холбоо тогтоож болох юм. Тодорхойлолт: Хэрэгжүүлэхэд, санаанд ажиллах, бодит амьдрал дээр хүч чадал үйлдвэрлэх загвар хэрэгтэй бөгөөд түүний үр дүнг багажаар хэмжиж, шаардаж болохгүй. Энергийн шувуу гэдэг нь газар дээрх төв байр, өөрөө дамжуулах циклийг бүрэн хийж, нийлүүлсэн цэвэр эрчим хүчийг бүртгэдэг. Хэрэв физик болон тоонууд нь бат бөх бол бид үүнийг энд вэбсайт дээр нийтлэх болно. Гэхдээ ажиллах загваргүйгээр хөрөнгө босгох нь маш хэцүү, мөн энэ нь санхүүжилт, ашиг орлого эсвэл танилцуулгад ямар ч баталгаа биш.
Таны санааг, эсвэл нислэгийн мэдээллийг хувьцаа оруулах маягт-аар илгээж болно: шийдэх асуудал, физикийн шалгалт, хэмжигдэхүйц эсвэл тооцоолсон үр дүн, кВт· цаг тутамд ойролцоогоор гарах зардал болон буруу болохыг батлах хамгийн хямд туршилт. Өөр чиглэлийн талаар энергетикийн сонголтуудын харьцуулалт болон бидний өөрийн нээлттэй Фан дэрний судалгаа-г үзнэ үү.
Эх сурвалж
- Л.Лхагвасүрэн, М.Мөнх-Эрдэнэ (1980). Хөдөлгүүрийн хүч (англ. Engine power) нь хөдөлгүүрийн хөдөлгүүрийн хүчин чадал юм. Journal of Energy 4(3), 106-111.
- Makani Technologies (September 2020). The Energy Kite, Part I: flight test statistics, the M600 performance shortfall, the FCW-01 offshore flight and an energy cost analysis. Бүлэг II ба III.
- X, нарны туяаны үйлдвэр. Машин: M600, Энержи Кайт Коллекшн болон 2020 онд хаах.
- Vermillion, C., Cobb, M., Fagiano, L., Leuthold, R. et al. (2021). Electricity in the air: insights from two decades of advanced control research and experimental flight testing of airborne wind energy systems. Annual Reviews in Control 52, 330-357.
- Cherubini, A., Papini, A., Vertechy, R. and Fontana, M. (2015). “Агаарын тээврийн эрчим хүчний систем: технологиудын тойм”. Renewable and Sustainable Energy Reviews 51, 1461-1476.
- Арчер, C.L. and Калдейра, K. (2009). Дэлхийн өндөр уулын салхины хүчний үнэлгээ. Energies 2(2), 307-319.
- Miller, L.M., Gans, F. and Kleidon, A. (2011). Jet stream wind power as a renewable energy resource: little power, big impacts (англ). Earth System Dynamics 2, 201-212.
- Системийн хүч. News, SkyPower100 at Klixbüll (2022), Mauritius (2023) and Taiwan (2025); Venyo (PN-14) data.
- Цэвэр хүч. Технологийн болон Falcon системийн мэдээ.
- Кино. Компани сайт.
- Ампикс хүчдэл: компани түүх ба дампуурлын, 2022.
- Lazard (June 2024). Levelized Cost of Energy+, version 17: onshore wind $27 to $73 per MWh, offshore wind $74 to $139, gas peak $110 to $228. The June 2026 edition gives the commercial rooftop solar range used as our benchmark.
- Тоглоом Local Solar System Төлөөлөгч Фэн дэр: нээлттэй салхины судалгаа, ханан дээрх нарны нарны гэрлийн үнэлгээний хувьд $0.19/kWh.
- Хаас, Т., Де Шуттер, Ж., Диэл, М. болон Мейерс, Ж. (2022). Агаарын салхины эрчим хүчний фермүүдийн том эргэлтийн загварчлал. Wind Energy Science 7, 1093-1135.