காற்று வீசும் ஈட்டிகள்
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)
ஒரு நவீன காற்று சுழற்சி பார்க்க மற்றும் நீங்கள் என்ன பார்க்கிறீர்கள் பெரும்பாலான ஆற்றல் செய்கிறது என்று பகுதி இல்லை. கோபுரம், அடித்தளம் மற்றும் உள்ளே பாதி பற்கள் காற்றில் வேகமாக நகர்ந்து பட்டைகள் வழிகாட்டிகளை வைத்துக் கொள்ள அங்கு. இந்த துளைகள் சுழற்சியின் வெளிப்புற பகுதியை நொடிக்கு 80 மீட்டர் வேகத்தில் சுத்தம் செய்கின்றன, மேலும் அங்குதான் பெரும்பாலான ஆற்றல் பிடிக்கப்படுகிறது. காற்று மின்சாரம் ஒரு எளிய கேள்வியை கேட்கிறது: நாம் வேகமாக நகர்ந்து வரும் பகுதியை மட்டும் வைத்திருந்தால் என்ன, அதை ஒரு கயிற்றில் ஏற்றி, காற்று அதிகமாக வீசும் இடத்திற்கு மேல் ஏற விடுவோம்?
மேலே உள்ள புகைப்படம் ஒளியில் வரையப்பட்ட ஒரு பதில். ஒரு காய்ட்பாவர் கயிற்றில் ஒரு தடம் காட்டும் விளக்கு இரவில் ஒரு முழு சுழற்சியை பதிவு செய்தது: ஒரு டம்பை நீக்கிவிட்டு ஒரு ஜெனரேட்டரைத் திருப்பி, பின்னர் கயிறு திரும்பி வரும் போது நீண்ட, அமைதியான மீளுதல். இந்த பக்கம் எப்படி வேலை செய்கிறது, அது என்ன சாதித்துள்ளது மற்றும் ஏன், இருபது ஆண்டுகள் தீவிர முயற்சிக்குப் பிறகு, எந்த விமானத்தில் உள்ள காற்று அமைப்பும் அளவில் மின்சாரத்தை விற்கவில்லை என்பதை விளக்குகிறது. ** குறுகிய பதிப்பு: இயற்பியல் ஒலி மற்றும் பொருட்களை சேமிப்பது உண்மையானது, ஆனால் ஒரு பறக்கும் இயந்திரத்தை பாதுகாப்பாக வைத்திருப்பது மற்றும் இருபது ஆண்டுகளுக்கு பணியாற்றுவது, கவனிக்கப்படாமல், அனைத்து வானிலை நிலைகளிலும், தீர்க்கப்படாத பிரச்சினையாகும். ஒரு வணிக நிறுவனத்தின் சுயமாக அளவிடப்பட்ட ஆண்டு உற்பத்தித் தரத்தை யாரும் வெளியிடவில்லை.**
இது என்ன
ஒரு காற்று ஏவுகணை மூன்று பகுதிகளைக் கொண்டுள்ளது: பறக்கும் ஒரு விமானம், அதைப் பிடித்திருக்கும் ஒரு கயிறு மற்றும் ஒரு நில நிலையம். இங்கு இரண்டு முக்கியமான குடும்பங்கள் உள்ளன.
- கீழ்த் தலைமுறை, “பம்பு” அல்லது “யோ-யோ” ஈட்டி. ஈட்டி வேகமான கடைசி காற்று சுழற்சிகளை பறக்கிறது, அவை கயிற்றில் கடினமாக இழுக்கின்றன. இந்த தத்தர் பூமியில் ஒரு ட்ரம் இருந்து unwinds, மற்றும் ட்ரம் ஒரு ஜெனரேட்டர் இயக்குகிறது. ஒரு ஈர்ப்பு விசை மிகவும் குறைவாக இருக்கும் போது, அது ஒரு பொருளின் மீது செலுத்தப்படும் ஆற்றல் மிகவும் அதிகமாக இருக்கும், மேலும் இது ஒரு பொருளை அதன் இயல்பான நிலைக்கு கொண்டுவர உதவும். ஸ்கைசெல்ஸ் பவர், கெய்ட்பவர் மற்றும் கெய்ட்மில்ல் ஆகியவை அனைத்தும் இந்த நடைமுறையைப் பயன்படுத்துகின்றன, மென்மையான துணிகள் அல்லது கடினமான வானூர்திகளுடன்.
- Onboard generation, the “flying turbine”. ஒரு கனமான விமானத்தின் இறக்கை சிறிய சுழற்சிகளைக் கொண்டுள்ளது. கடைசியில், ஈர்ப்பு விசை ஒரு மின்காந்த அலையை உருவாக்குகிறது, இது ஒரு கம்பியை சுற்றிச் செல்கிறது. ஏறுதல் மற்றும் இறக்குதல் அதே சுழற்சிகள் போன்று இயங்கும் மற்றும் ஒரு ட்ரான்ஸ்போர்ட் போல விமானத்தின் பறக்கும். இது மகானின் திட்டம்.

இரண்டும், ஒரு துருப்பிடிப்பு பற்சிப்பி முனையில் ஒரு விமானத்தின் இறக்கை வேலை செய்கிறது: அது காற்றின் மீது காற்று தானே விட மிகவும் வேகமாக நகர்கிறது, மற்றும் அங்குதான் ஆற்றல் வருகிறது.
இது எப்படி வேலை செய்கிறது
காற்றின் ஆற்றல். காற்று ஒவ்வொரு சதுர மீட்டர் வழியாகவும் எதிர்கொள்ளும் ஆற்றலை ½ ρ v³ க்கு சமமாகக் கொண்டுள்ளது, இங்கு ρ காற்றின் அடர்த்தி (பூமிக்கு அருகில் ஒரு கன மீட்டருக்கு சுமார் 1.2 கிலோ) மற்றும் v காற்றின் வேகம் ஆகும். கனசதுரம் முக்கியம்: காற்றின் வேகம் இரட்டிப்பாகிறது மற்றும் ஆற்றல் எட்டு மடங்கு அதிகரிக்கிறது. 7 m/s இல் ஒரு சதுர மீட்டர் சுமார் 210 W; 10 m/s இல், சுமார் 610 W.
ஏன் உயரம் உதவுகிறது. நிலத்திற்கு அருகில், நிலம், மரங்கள் மற்றும் கட்டிடங்களுடன் உள்ள மோதல் காற்றை மெதுவாக்குகிறது. பொதுவான பொறியியல் விதிகளின்படி வேகம் உயரத்துடன் v = v_ref × (h / h_ref)^α ஆக அதிகரிக்கிறது, இங்கு α திறந்த கடலில் சுமார் 0.10, திறந்த விவசாய நிலத்தில் 0.14 மற்றும் காடுகள் மற்றும் நகரங்களில் 0.25 அல்லது அதற்கும் அதிகமாக உள்ளது. 100 மீட்டர் ஓட்டத்தில்7மீ / செ. 400 மீட்டர் உயரத்தில் இந்த விதி கடல் மட்டத்திற்கு மேல் 8.0 m/s, விவசாய நிலத்திற்கு மேல் 8.5 m/s மற்றும் கடுமையான நிலத்தின் மீது 9.9 m/s என்று தருகிறது, எனவே சதுர மீட்டருக்கு 1.5, 1.8 மற்றும் 2.8 மடங்கு அதிகமான ஆற்றல் உள்ளது. இந்த விதிமுறைகள் மிகவும் கடினமானவை: சில நூறு மீட்டர் உயரத்தில் காற்று பெரும்பாலும் வேறுபட்ட முறையில் செயல்படுகிறது, இரவில் குறைந்த அளவிலான ஜெட் மற்றும் பகலில் அமைதியான அடுக்குகளுடன். ஆனால், இவை பொதுவாக மிகவும் குறைந்த அளவு நீரைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அவற்றின் ஈரப்பதம் அதிகமாக இருப்பதால், அவை சிறிய அளவில் மட்டுமே உணவுகளை உட்கொள்ளும்.

Whyakite can catch so much. 1980 ஆம் ஆண்டில், பொறியியலாளர் மைல்ஸ் லாய்ட் காற்றின் மீது பறக்கும் ஒரு கயிறு கட்டப்பட்ட விமானம் எவ்வளவு சக்தியை வெளியேற்ற முடியும் என்பதை கணக்கிட்டார் (Loyd, 1980). பொதுவாக: ஒரு பறக்கும் விமானம் கடற்கரை காற்றின் வேகத்தின் சுமார் இரண்டு மூன்றில் ஒரு பங்கு வேகத்தை அடைகிறது அதன் ஏற்ற-இழுப்பு விகிதம். 10 m/s காற்றில்5இலிருந்து ஒரு ஏற்ற-எழுப்பு விகிதம் கொண்டது, இது சுமார் 33 m/s அல்லது 120 km/h; Kitepower தனது கயிற்றின் சராசரி பறக்கும் வேகத்தை 110 km/h என்று குறிப்பிடுகிறது (Kitepower). ஏனெனில் காற்று இயக்கவியல் சக்தி அந்த வேகத்தின் சதுரத்துடன் வளர்கிறது, சிங்கம் அதன் அளவு கூறுவதை விட மிகவும் கடினமாக இழுக்க முடியும். லாய்டின் அதிகபட்சம்
P = (4/27) × ½ ρ v³ × A × C_L × (C_L / C_D)²
இங்கு A விமானத்தின் விமானப் பகுதி, C_L அதன் ஏற்றம் மற்றும் C_L / C_D அதன் ஏற்றம்-இழுப்பு விகிதம். காற்றின் ஆற்றலுக்குப் பிறகு உள்ள காரணி (4/27) × C_L × (C_L/C_D)², ஒவ்வொரு சதுர மீட்டர் பரப்பளவிற்கும் எவ்வளவு சதுர மீட்டர் காற்றை விமானத்தின் இறக்கைகள் திறம்பட சுழற்றி விடுகிறது என்பதைக் கூறுகிறது. ஒரு மென்மையான வானூர்திக்கு, அதன் ஏற்றம்-இறக்க விகிதம் 1 மற்றும் ஏற்றம்-எதிர்ப்பு விகிதம்5ஆக இருந்தால், இது சுமார் 3.7 ஆகும். ஒரு கடுமையான விமானத்தின் இறக்கை,9க்கு அருகில் அமைந்துள்ள ஏற்ற-இழுப்பு விகிதத்துடன், டெத்ராவின் இழுப்பு சேர்த்து, 10 முதல் 17 வரை இருக்கலாம். ஒரு நிலம் உற்பத்தி இந்த சிறந்த அடைகிறது போது தேன் கப்பல் காற்றின் வேகத்தின் மூன்றில் ஒரு பகுதியில் வெளியே.
லாய்ட் இழப்புகளை விட்டுவிடுகிறார். உண்மையான வானூர்திகள் நில நிலையத்தின் கீழ் காற்றில் நேராக பறக்காது, அவை ஒரு உயர்வு கோணத்தில் பறக்கின்றன, பொதுவாக 25 முதல் 35 ° வரை. தைருடன் கூடிய காற்றின் பகுதி மட்டுமே அதை இழுக்கிறது, மற்றும் அந்த கோணத்தின் கோசைனின் குவியத்துடன் ஆற்றல் குறைகிறது: 30 ° இல் வெறும் 65% மட்டுமே உள்ளது. இவ்வாறு ஈரப்பதம் அதிகரிக்கும் போது, அதன் நீளம் அதிகரிக்கிறது. ஒரு பாய்ச்சும் குதிரை ஒவ்வொரு சுழற்சியின் ஒரு பகுதியை வின்ச் செய்யப்பட்டு செலவிடுகிறது; Kitepower இன் அமைப்பு 100 விநாடி சுழற்சியில் சுமார் 80% செலவிடுகிறது, இது 130 kW வரை உருவாக்குகிறது மற்றும் 20% சுழற்சியில் 20 kW இல் திரும்பவும் இழுக்கிறது (Kitepower). பிறகு வழக்கமான ஜெனரேட்டர், gearbox மற்றும் மாற்றி இழப்புகள் வர, மற்றும் மின்சாரம் செலவிடும் light wind ல் பறக்கும் விமானத்தின் விமானத்தை வைத்திருக்க.
Why the tether is the whole story. ஒரு சுழற்சியின் கோபுரம் அதன் அடிப்படையில் ஒரு முறுக்கு தருணமாக முழுமையான சுழற்சியை எதிர்கொள்ள வேண்டும், அதனால்தான் கோபுரங்கள் மற்றும் அடித்தளங்கள் மிகப்பெரியவை. ஒரு கயிறு மட்டுமே தளர்ச்சியைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் அல்ட்ரா-ஹை மோலூலர் வெப்பநிலை பொலிஈத்தீன் போன்ற நுண்துகள்கள் தங்கள் எடைக்கு மிகவும் வலுவான தளர்ச்சியைக் கொண்டுள்ளன. இதுவே பல நிறுவனங்கள் மீண்டும் மீண்டும் கூறும் வான்வழி அமைப்புகள் அதே தரம் கொண்ட ஒரு சுழற்சியை விட 90% குறைவான பொருட்களை பயன்படுத்துகின்றன என்ற கோரிக்கையின் மூலமாகும். இது இயந்திரத்திற்கு மட்டுமே பொருந்தும்; இது ஒரு முழுமையான மின் நிலையத்திற்கு, அதாவது இடைவெளி, நில நிலையம் மற்றும் மின் இணைப்புக்கான அடிப்படைகள் ஆகியவற்றிற்கு இன்னும் காட்டப்படவில்லை.
வரம்புகள்: கோட்பாட்டு மற்றும் நடைமுறை
Theoretical. லாய்டின் வாய்பாடு ஒரு தனியான சிறந்த விமானத்தின் மேல்கட்டமாகும். ஒரு சுழற்சியை போல், ஒரு ஈட்டி அது சேகரிக்கும் காற்றை மந்தப்படுத்துகிறது, மற்றும் நெருங்கி பறக்கும் ஈட்டிகள் ஒருவருக்கொருவர் ஆற்றலை எடுத்துக்கொள்கிறது, எனவே ஒரு விளைநிலத்திற்கு இடம் தேவை. மேலும் ஒரு கிரகமானது மின்னோட்டத்தைக் கொண்டுள்ளது. 10 கிலோமீட்டர் உயரத்தில் உள்ள ஜெட் ஆற்றல்கள் ½ ρ v³ அவற்றை நீங்கள் பயன்படுத்தினால் ஒரு பெரிய வளமாகத் தோன்றுகின்றன, ஆனால் வாயுக்கூட்டம் அந்த இயக்கத்தை மெதுவாக புதுப்பிக்கிறது: பூமி-தொகுதி பகுப்பாய்வு ஜெட் ஆற்றல்களில் இருந்து அதிகபட்ச நீடித்த உறிஞ்சலை சுமார் 7.5 TW ஆகக் காட்டுகிறது, இது முந்தைய மதிப்பீடுகளை விட 200 மடங்கு குறைவானது, இது எப்போதும் நெருங்கினால் பெரிய காலநிலை பக்க விளைவுகளுடன் (Miller, Gans and Kleidon, 2011). இன்று யாரும் 10 கிலோமீட்டர் தூரத்தில் பறக்க வேண்டும் என்று கூறுவதில்லை; நடைமுறை முறைகள் 200 முதல் 700 மீட்டர் வரை இலக்கு வைக்கின்றன. 500 முதல் 12,000 மீட்டர் வரையிலான உலகளாவிய உயர்-உயர மூலதனம் Archer and Caldeira (2009) என்பவரால் 28 ஆண்டு கால வானிலை தரவுகளிலிருந்து வரையறுக்கப்பட்டது.
நடைமுறை. திட்டங்களை நிறுத்தியுள்ள வரம்புகள் வாய்ப்பாட்டில் இல்லை:
- தொடக்கம் மற்றும் இறங்கும். ஒரு சுழற்சி எப்போதும் ஏறாது. ஒரு ஈட்டி இலேசான காற்றில் ஏவ வேண்டும், ஒரு புயல் நிலத்தில், மற்றும் இரண்டும் நஷ்டமின்றி ஆண்டுக்கு ஆயிரக்கணக்கான முறை செய்ய. மகானி விமானம் பறப்பதில் நான்கு விமானங்களை இழந்தது, அவற்றில் மூன்று சுழலும் போது, உருவாக்கும் போது அல்ல (Makani, 2020).
- அனைத்து காலநிலையில் கட்டுப்பாடு. மழை, பனி, மின்னல் மற்றும் திடீர் அமைதி ஆகியவற்றிற்கும் தனித்தனியாக பதிலளிக்க வேண்டும். ஒரு தழும்பு இடைவெளி ஒரு குதிரை அல்லது ஒரு கடுமையான வரி எங்கேனும் அபாயகரமான வைக்க கூடாது.
- வானவெளி மற்றும் நிலம். 800 மீட்டர் தொங்கில் 400 மீட்டரில் ஒரு பறவை பெரிய அளவு நீரை சுவாசிக்கிறது. விமானப் போக்குவரத்து அதிகாரிகள் இதை ஏற்றுக் கொள்ள வேண்டும், மேலும் விமானத்தின் கீழ் உள்ள நிலம் மக்கள் மற்றும் சாலைகளை விட்டு வெளியே இருக்க வேண்டும்.
- Wear. சூரிய ஒளியில் ஃபாப்கீட்கள் வீழ்கின்றன, டெத்ரஸ் மற்றும் பில்லிகளில் வீழ்ச்சியடைகின்றன, மேலும் ஒரு அமைப்பு இருபது ஆண்டுகளுக்கு மேல் நீடிக்கும் வகையில் இருபத்தி ஐந்து முதல் முப்பத்தைந்து வரையான தடுப்புகள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன.
- Size. லாய்டின் ஆற்றல் விமானத்தின் இறக்கை பரப்புடன் ஒப்பிடுகையில் குறைவாக உள்ளது, மேலும் ஒரு பெரிய இறக்கையை ஏவவும் இறங்கவும் கடினமாக உள்ளது. மகானியின் எம்600 26 மீ (X) பறக்கும் விமானத்தின் இறக்கை இருந்தது; ஸ்காய்செல்ஸ் அறிவித்த மிகப்பெரிய கயிறு 450 m² ஆகும், இது 450 kW அலகு கொண்டது. 5 மெகாவாட் விமானம் மூலம் இயக்கப்படும் அமைப்பு, நவீன கடல் சார்ந்த சுழற்சி மின் நிலையத்தின் அளவு, இன்னும் வரைபடமாகவே உள்ளது.

உண்மையான திட்டங்கள், அளவிடப்பட்ட
இந்தத் துறையில், முடிவுகள் மிகவும் உன்னதமாகவும், நீண்டகால தகவல்கள் குறைவாகவும் உள்ளன. இதனைப் பற்றிய தகவல்கள் இங்கே காணலாம்.
| திட்டம் | வடிவமைப்பு | அது எதை அடைந்தது | என்ன நடந்தது |
|---|---|---|---|
| மகானி எம்600 (அமெரிக்கா, கூகுள் எக்ஸ், 2006 முதல் 2020 வரை) | 600 கிலோவாட் கடுமையான விமானம், 8 சுழற்சிகள், 440 மீட்டர் தண்டை கொண்டு செல்லும் | 28.9 மணி நேர சுயநிர்ணயப் பறப்பு, 22.7 மணி நேர கடல்சார் காற்று; சிறந்த சுழற்சி 290 கிலோவாட், சிறந்த பத்து நிமிட சராசரி 196 கிலோவாட் 10 முதல் 13 மீ / செ காற்றில்; நோர்வேயில் ஒரு நீந்திச் செல்லும் தளத்திலிருந்து முதலாவது கடல்சார் பறப்பு, ஆகஸ்ட் 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 |
| ஸ்காய்செல்ஸ் பவர் Name=ஜெர்மனி | ஒரு நிலம் வின்ச் மீது 180 m² வரை மென்மையான கயிறுகள்; 200 kW வரை சுழற்சி ஆற்றல் (PN-14, இப்போது வெனியோ என விற்கப்படுகிறது) | 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 | விற்பனை அலகுகள்; நிறுவனம் நல்ல இடங்களில் ஒரு ஆண்டுக்கு 760 மெகாவாட் மணி வரை ஒவ்வொன்றாகக் குறிப்பிடுகிறது, தயாரிப்பாளரின் எண்ணிக்கை, தனிப்பட்ட அளவீடு அல்ல. 2028 ஆம் ஆண்டின் இரண்டாம் பாதியில் முதல் விநியோகம் எதிர்பார்க்கப்படும் 450 கிலோவாட் மாதிரி (KYO) அறிவிக்கப்பட்டுள்ளது |
| காய்ட்பாவர் (நெதர்லாந்து, டெல்ப்ட் யுனிவர்சிட்டியில் இருந்து) | 100 m² மென்மையான வானூர்தி, 350 m தையல்,6m தொட்டியில் நிலம் சார்ந்த எரிபொருள் உற்பத்தி | 130 கிலோவாட் வரை, சுழற்சிக்கு 100 விநாடிகள்; நெதர்லாந்தில் உள்ள ஒரு கட்டுமான தளத்தில், அயர்லாந்தில் RWE உடன் Bellacorick இல் மற்றும் Aruba இல் பறக்கும் | நகர்புற, தற்காலிக சுழற்சி இல்லாத மின்சாரம் என சந்தைப்படுத்தப்படுகிறது. உதாரணமாக டீசல் எரிபொருள் உற்பத்தி நிலையங்களை மாற்றுவதற்காக |
| வானூர்தித் தொழிற்சாலை Name=நார்வே | நிலம் விரிக்கும் கருவியில் கடுமையான பறக்கும் வானூர்தி | வான்செ, லிஸ்டாவில் சோதனை இடம், 350 மீட்டர் உயரத்தில் பறக்கும் | மேம்பாடு தொடர்கிறது; பொதுவான நீண்டகால வெளியீட்டுத் தகவல் இல்லை |
| அம்பிக்ஸ் பவர் (நெதர்லாந்து, 2008 முதல் 2022 வரை) | ஒரு நிலம் வின்ச் மீது கடுமையான சுயநிர்ணய மிதவை; முதல் முழுமையாக சுயநிர்ணய மின் உற்பத்தி 2012 | AP-3 வரை உருவாக்கப்பட்ட மாதிரிகள் | 2022 ஏப்ரல் 19 இல் செலுத்துதல் நிறுத்தப்பட்டது, திட்டமிடப்பட்ட நிதி திரட்டும் சுற்று நடைபெறாததால்4மே 2022 அன்று திடீரென முடக்கப்பட்டது |
மூலங்கள்: Makani, The Energy Kite, 2020; X, Makani; SkySails Power; Kitepower; Kitemill; Ampyx Power.

இந்த அட்டவணையில் இரண்டு உண்மைகள் கவனம் பெறுகின்றன. முதலில், மகானியின் சிறந்த பத்து நிமிட சராசரி அதன் மதிப்பிடப்பட்ட ஆற்றலின் மூன்றில் ஒரு பங்கு மட்டுமே, மேலும் ஐந்துகளில் ஒரு சுற்று மட்டுமே வெறும் எரிசக்தியை உற்பத்தி செய்தது, மற்றவை பெரும்பாலும் சோதனை நகர்வுகள், இலேசான காற்று மற்றும் ஏறுதல் ஆகியவையாக இருந்தன. இரண்டாவதாக, இன்று மிகவும் முதிர்ச்சியடைந்த அமைப்புகள் 100 முதல் 200 கிலோவாட் வரையான நிலத்திலிருந்து உற்பத்தி செய்யப்படும் மென்மையான கயிறுகள் ஆகும், இது ஒரு சாதாரண கடல் சார்ந்த சுழற்சியை விட பத்து மடங்கு சிறியதாகும், சுழற்சியை உருவாக்குவது கடினமான இடங்களுக்கு விற்கப்படுகிறது: தீவுகள், தொலைதூர இடங்கள், தற்காலிக ஆற்றல். இரண்டு பத்தாண்டுகள் பறக்கும் சோதனைகளின் ஒரு ஆய்வு அதே சமநிலையான பார்வையை அடைகிறது: கட்டுப்பாடு குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றத்தை ஏற்படுத்தியுள்ளது, மற்றும் நீண்ட காலம், முழுமையாக சுயநிர்ணய செயல்பாடு எல்லையாக உள்ளது (Vermillion et al., 2021).
எவ்வளவு செலவாகும்
காற்று மின்சாரத்திற்கு சந்தை விலை இல்லை, இன்னும், வெறும் கணிப்புகள், எனவே ஒவ்வொரு எண்ணையும் கவனமாக பயன்படுத்தவும்.
| விருப்பத்தேர்வு | கிலோவாட் மணிக்கு செலவு | எண் நிலை |
|---|---|---|
| புதிய கடல் சார்ந்த காற்றுத் தொழிற்சாலை, நிதியுதவி இல்லாதது | $0.027 to $0.073 | சந்தை தகவல், Lazard LCOE+ 2024 |
| புதிய கடல்சார் காற்றுத் தொழிற்சாலை | $0.074 to $0.139 | சந்தை தகவல், லசார்ட் 2024 |
| வாயு உச்சி நிலையம் | $0.110 to $0.228 | சந்தை தகவல், லசார்ட் 2024 |
| ஒரு கட்டிடத்தின் மேல்தளத்தில் சூரிய சக்தி, எங்கள் அடிப்படை | $0.19 central | நம் பனி சுவர் மாதிரி; வணிக rooftop $0.09 to $0.20 in Lazard, 2026 |
| ஸ்கைசெல்ஸ் KYO 450 கிலோவாட், இலக்கு | 10 சென்ட்களுக்கு கீழ் | தயாரிப்பாளரின் இலக்கு, இன்னும் வழங்கப்படவில்லை |
| மக்கானி எம்600 | வெளியிடப்படவில்லை | இந்தக் குழு எழுதியது, இது “தெளிவில்லாதது” என்று ஒரு அமைப்பு வழக்கமான டர்பின்களுடன் போட்டியிடும் LCOE ஐ அடைய முடியும் என்று. |
மெக்கானியின் அறிக்கை ஒவ்வொரு காற்று வீசும் பந்தை பதில் கூற வேண்டும் என்று ஒரு புள்ளி செய்கிறது. கடல் சார்ந்த காற்று மின் நிலையங்களில், எரிசக்தி செலவில் பாதிக்கும் குறைவான தொகையை சுழற்சி இயந்திரம் மட்டுமே செலவிடுகிறது; சாலைகள், அடித்தளம், கம்பிகள், மின் இணைப்பு, நிறுவுவது, செயல்படுத்துவது மற்றும் நிதி ஆகியவை மீதமுள்ள தொகையை உருவாக்குகின்றன. வெளிநாட்டு வர்த்தகத்தில், இந்த “அமைப்பின் சமநிலை” செலவுகள் மொத்தத்தில் சுமார் 52% ஆகும் (Makani, 2020). எனவே, கோபுரத்தின் உலோகத்தை 90% சேமிப்பது மின்சாரத்தின் விலையை 90% குறைக்காது. $0.03 to $0.07 இல் கடல் காற்றை வெல்ல, ஒரு குதிரையினுடைய உயர் பயன்பாடு, அதன் 25 ஆண்டுகள் வரையிலான வடிவமைப்பு வாழ்க்கை மற்றும் குறைந்த பராமரிப்பு ஆகியவற்றையும் ஒரு குதிரை ஒத்துப்போக வேண்டும். ஒரு கிலோவாட் மணிக்கு $0.19 என்ற கட்டிடத்தின் அடிப்படை விலையை விட இது குறைவாக உள்ளது, ஆனால் வலையான்கள் கட்டிடங்களில் பொருந்தாது: அவைகளுக்கு நூற்றுக்கணக்கான மீட்டர் தூரத்தில் தெளிவான நிலம் அல்லது கடல் தேவைப்படுகிறது.

அது வெற்றி பெற முடியும், மற்றும் அது முடியாது
இது வெற்றி பெறலாம்:
- தூர மற்றும் தீவு மின்கம்பங்கள் இறக்குமதி செய்யப்பட்ட டீசல் மூலம் இயங்கும், பெரும்பாலும் பல மடங்கு மின்சார விலையில், அங்கு டர்பினைகள் கப்பலில் ஏற்றி நிறுவவும் மற்றும் ஒரு கிடங்கில் வைக்கப்பட்ட நில நிலையம் எளிதானது.
- தற்காலிக மின்சாரம்: கட்டுமானப் பணிகள், பேரிடர் நிவாரணங்கள், இராணுவ மற்றும் ஆராய்ச்சி முகாம்கள், நிகழ்வுகள், சில மாதங்களுக்கு ஒரு சுழற்சியை உருவாக்க முடியாத இடங்களில்.
- ஆழக்கடல்நீண்ட காலத்திற்கு, ஒரு ஒளி ஓடுதள நிலையம் ஓடுதள துருப்பிடிப்பு கதிர்வீச்சு மையத்தை விட குறைவான செலவு இருக்கும். இது தான் நார்வேயில் Makani மற்றும் Shell சோதனை செய்யப்பட்ட விருது, அது இன்னும் நிரூபிக்கப்படவில்லை.
- உயர்ந்த காற்றுகள் உள்ள இடங்கள் ஆனால் மைய உயரத்தில் பலவீனமான காற்றுகள், உதாரணமாக கடுமையான நிலப்பகுதியில், ஒரு பறவையின் உயரம் மிகவும் முக்கியம்.
இது வெற்றி பெற முடியாது:
- நகரங்களில் அல்லது கட்டிடங்களில். விமானத்தின் சுற்றுப்பகுதி நூறு மீட்டர் அகலமுடையது.
- கடலில் காற்றின் எதிர்ப்பு, இன்று. மின்னூட்டிகள் முதிர்ச்சியடைந்தவை, வங்கிகளுக்கு ஏற்றவை மற்றும் விலை குறைந்தவை; புதிய தொழில்நுட்பம் கடன் வழங்குபவர்கள் அதனை அதே முறையில் பராமரிக்க முன் இருபது ஆண்டுகள் நம்பகத்தன்மையை நிரூபிக்க வேண்டும்.
- வானூர்தி நிலையங்களுக்கு அருகில் மற்றும் அதிகமாக பயணிக்கும் வானவெளி, அல்லது விமானப் பாதையின் கீழ் நிலத்தை சுத்தமாக வைத்திருக்க முடியாத இடங்களில்.

நிரூபிக்கப்பட்ட, சாத்தியமான மற்றும் கற்பனையான
சோதிக்கப்பட்ட: பல விமான சோதனைகளில் உறுதிப்படுத்தப்பட்டுள்ள கடின காற்றுப் பறப்பின் ஆற்றல் விதி (லாய்ட், 1980); தத்தெடுக்கப்பட்ட இறக்கைகள் மணிநேரங்களுக்கு சுயமாக மின்சாரத்தை உருவாக்க முடியும், ஊற்றுச் சுழற்சிகள் மற்றும் கப்பலில் உள்ள சுழற்சிகளுடன்; M600 சிறந்த பத்து நிமிட சராசரியாக 196 கிலோவாட் தயாரித்தது; பூமி-உற்பத்தி 100 முதல் 200 கிலோவாட் வரையிலான மென்மையான வானூர்திகளை ஒரு கேன் அளவு நிலையத்தில் இருந்து ஏவலாம், பறக்கவும், இறங்கவும் முடியும்; காற்று வேகம் மற்றும் ஆற்றல் அடர்த்தி சராசரியாக உயரத்துடன் அதிகரிக்கும்.
முடிவு: சில நூறு கிலோவாட் நில-உற்பத்தி அமைப்புகள் தொலைதூர இடங்களில் அதிக பயன்பாட்டை அடைய முடியும்; ஒரு கிலோவாட் பொருட்களின் பயன்பாடு டர்பின்களை விட மிகவும் குறைவாக உள்ளது; கடல் நீரில் பறக்கும் கயிறுகளுக்கு மிகவும் எளிதான தளங்கள் தேவைப்படலாம்; அதே இடத்தில் உள்ள டர்பினை விட வான்வழி அமைப்புகள் ஆண்டுக்கு அதிக அளவு பயன்பாட்டு நேரத்தை உற்பத்தி செய்கின்றன, ஏனெனில் அவை நிலையான காற்றுகளை அடைகின்றன.
சந்தேகமானது: கடல் காற்றுடன் போட்டியிடும் ஒரு கிலோவாட் மணிக்கு செலவு; மெகாவாட் அளவிலான கீற்றுகள்; பல கீற்றுகளின் விளைநிலங்கள் ஒன்றோடு ஒன்று தொடர்பு கொள்ளாமல் நெருக்கமாக பறக்கும்; கீற்றுகள், தையர்கள் மற்றும் டம்பல்கள் இருபது ஆண்டுகள் வரை வாழக்கூடியவை; காப்பீடு மற்றும் சான்றிதழ் கட்டமைப்புகள் சுழற்சிக் குழாய்களுக்கு ஒப்பிடத்தக்கவை.
திறந்த ஆய்வுக் கேள்விகள்
- எப்படி நம்பகமான முழுமையாக சுயநிர்ணய ஏவுகணை மற்றும் இறங்கும் ஆகும், பனிப்பொழிவு வானிலை ஆயிரக்கணக்கான சுழற்சிகள் மூலம் அளவிடப்படுகிறது?
- ஒரு முழு ஆண்டுக்கும் தனித்தனியாக அளவிடப்பட்ட, தெரியும் இடத்தில் உள்ள ஒரு அலகின் உண்மையான வருடாந்திர எரிசக்தி உற்பத்தி என்ன, மற்றும் அது அதனை அடுத்துள்ள ஒரு சுழற்சியுடன் எப்படி ஒப்பிடப்படுகிறது?
- எவ்வளவு காலம் தீட்டர்கள் மற்றும் துணி வானூர்திகள் சுழற்சி ஏற்றுதல் மற்றும் புற ஊதா ஒளியின் கீழ் நீடிக்கின்றன, மற்றும் தோல்விக்கு முன்பு எப்படி அணியப்படுகிறது?
- குதிரைகள் எவ்வளவு நெருக்கமாக இருக்க முடியும் ஒரு பண்ணையில் இடைவெளி, மற்றும் அவர்கள் ஒருவருக்கொருவர் பின்னால் எவ்வளவு இழக்க?
- எந்த வானவெளி விதிமுறைகள் தத்தெடுக்கப்பட்ட இறக்கைகளுக்கு பொருந்தும், மற்றும் எப்படி குதிரைகள் ஏவுகணைகளால் வெளிச்சமிடப்பட வேண்டும் மற்றும் கண்டறியப்பட வேண்டும்?
- ஈரப்பதம் பறவைகள் மற்றும் வண்டுகள்? கிட்டத்தட்ட எந்த புலத் தகவல்களும் இல்லை, மற்றும் மெதுவான மென்மையான கயிறுகள் மற்றும் வேகமான கடினமான விமானங்கள் ஆகியவற்றிற்கு பதிலாக வேறுபடலாம்.
- கன் கடல் மட்டத்தில் இயங்கும் நில நிலையங்கள் ஒரு செலவில் புயல்களை உயிர் பிழைக்க ஓடும் டர்பின்கள் வென்றது?

ஒரு செயல்படும் மாதிரிக்கு என்ன தேவைப்படும்
ஒரு சிறிய அணிக்கு நல்ல செய்தி என்னவென்றால், ஒரு பம்ப் வில்வித்தையை சாதாரண அளவில் சோதனை செய்ய முடியும், மற்றும் இயற்பியல் விகிதங்கள் ஒரு எதிர்பாராத முறையில் விமானத்தின் விமான பகுதியுடன் உள்ளது.
| அலைவரிசை | வேலை | அது அனுமதிக்கும் முடிவு | சுமார் செலவு | நேரம் |
|---|---|---|---|---|
| 0. மேசை ஆய்வு | இலக்கு இடத்திற்கான லாய்ட் மற்றும் சுழற்சி மாதிரி, திறந்த கருவிகள் மற்றும் மகானி வெளியிட்ட குறியீட்டைப் பயன்படுத்தி; 100 முதல் 500 மீட்டர் வரையிலான காற்றுத் தரவு ஒரு லைடர் நடவடிக்கை அல்லது மீண்டும் ஆராய்ச்சியில் இருந்து | இவ்வாறு ஈரப்பதம் அதிகமாக இருக்கும் இடத்தில் இது உண்டாகிறது. | $10k to $30k | 2 முதல்3மாதங்கள் |
| 1. Force test | ஒரு 10 முதல் 20 சதுர மீட்டர் வரையிலான பறவை, ஒரு சுழற்சி-செல் கருவி மற்றும் விஞ்ச் உடன், கைமுறையாக பின்னர் தானியங்கி இயக்கத்துடன் பறக்கிறது | லாய்டிற்கு எதிரான அளவிடப்பட்ட தைர் சக்தி மற்றும் ஆற்றல் வளைவு | $30k to $80k | 6 மாதங்கள் |
| 2. செயல்பாட்டு மாதிரி | 10 முதல் 30 கிலோவாட் வரையான நில நிலையம்: டம்ப்ளர், மோட்டார்-ஜெனரேட்டர், மின்சாரம், மின்னணுவியல், தானியங்கி விமானி; ஒவ்வொரு சுழற்சிக்கும் உள்ளே மற்றும் வெளியே எரிசக்தி பதிவு | ஒரு நாளைக்கு கணக்கிடப்பட்ட மொத்த கிலோவாட் மணிகள் மற்றும் இயக்குநர் இல்லாமல் தானியங்கி சுழற்சிகள் | $150k to $400k | 12 மாதங்கள் |
| 3. Pilot | ஒரு தொலைதூர அல்லது தற்காலிக இடத்தில் 100 கிலோவாட்-தர அலகு, முழு ஆண்டுக்கும் அளவிடப்பட்ட உற்பத்தி மற்றும் கிடைக்கக்கூடிய தன்மை, வனவிலங்கு கண்காணிப்பு | உண்மையான ஆண்டு வருமானம், கிலோவாட் மணிக்கு செலவு, பராமரிப்பு | $1M to $3M | 18 முதல் 24 மாதங்கள் |
ஒரு வேலை செய்யும் மாதிரி, இந்த பக்கத்திற்காக, அரைப்புள்ளி2என்று பொருள்: முழுமையான ஊற்றுதல் சுழற்சிகளை இயக்கும் ஒரு நில நிலையம் மற்றும் ஒவ்வொரு சுழற்சியையும் பதிவுசெய்யப்பட்டுள்ள மின்கலத்தில் அல்லது குழாய்களில் அளவிடப்பட்ட வெற்று ஆற்றலைப் போடுகிறது. ஒரு கயிற்றில் கடினமாக இழுக்கும் ஒரு ஈட்டி இன்னும் ஒரு மின் நிலையம் இல்லை.
நாம் யார் தேவை
- விமான கட்டுப்பாட்டுப் பொறியியலாளர்கள் சுய இயக்க ட்ரோன்கள் அல்லது பறக்கும் விமானங்கள் குறித்த அனுபவத்துடன், ஏவுதலும், இறக்கையும், தவறான செயல்பாடுகளை சரிசெய்தலும் பெரும்பாலான பணிகளாகும்.
- Aerodynamicists for kite and wings design, including tether drag and flexible structures. வானியல் மற்றும் விமான வடிவமைப்புக்கான ஆய்வாளர்கள்
- வின்ச் மோட்டார்-ஜெனரேட்டர், ரீல்-இன் கட்டம் மற்றும் மின்கம்ப இணைப்புக்கான ஆற்றல் சேமிப்பு ஆகியவற்றுக்காக Power-electronics and drive engineers.
- உருப்படிகள் பொறியியலாளர்கள் தெதர்ஸ், துணி மற்றும் களைப்பு சோதனை.
- வானிலை ஆய்வாளர்கள் 50 முதல் 600 மீட்டர் வரை காற்றின் வேகத்தை அளவிடும் லைப்ரா அனுபவத்துடன்.
- விமானப் போக்குவரத்துச் சட்டவியலாளர்கள் விமானப் பயண அனுமதிகள் மற்றும் வான்வெளி ஒதுக்கீடுகளை உறுதி செய்வது.
- பறவைகள் மற்றும் வண்டு கண்காணிப்புக்கான வடிவமைப்பாளர்கள்.
- ஒரு விருந்தினர் தளம்: ஒரு தீவு, ஒரு தொலைதூர சமூகம், ஒரு கல்வெட்டு அல்லது திறந்த நிலம் மற்றும் ஆதரவான அண்டை வீட்டார்களுடன் ஒரு பெரிய விவசாயம்.
ஒரு நல்ல யோசனை?
இந்த அமைப்பின் சில உறுப்பினர்கள், ஒரு வலுவான எரிசக்தி யோசனையைப் பற்றிய கருத்துகளை கேட்கக்கூடிய தொடர்புகளைக் கொண்டிருக்கலாம். ஒரு யோசனையை முன்வைக்க, ஒரு வேலை செய்யும், உண்மையான வாழ்க்கை மாதிரி தேவைப்படுகிறது இது உண்மையில் ஆற்றலை உற்பத்தி செய்கிறது, அதன் வெளியீடு ஒரு கருவியில் அளவிடப்பட்டது, இல்லை என்று கூறுகிறது. ஒரு எரிசக்தி குதிரை என்றால் அது தன்னை முழுவதும் ஊற்றுதல் சுழற்சிகள் மற்றும் பதிவுகளை வழங்குகிறது மொத்த எரிசக்தி பூமி நிலையம் என்று அர்த்தம். காகிதத்தில் எழுதப்பட்ட கருத்துக்களும் வரவேற்கப்படுகின்றன: இயற்பியல் மற்றும் எண்கள் உறுதியானவையாக இருந்தால், அவற்றை இங்கே இணையத்தளத்தில் வெளியிடலாம். ஆனால், செயல்படும் மாதிரி இல்லாமல் மூலதனத்தை திரட்டுவது மிகவும் கடினமானது, மேலும் இதில் நிதி, வருவாய் அல்லது அறிமுகங்கள் பற்றிய எந்த வாக்குறுதியும் இல்லை.
உங்கள் யோசனையை அனுப்பவும், அல்லது உங்கள் விமானத் தரவை பங்களிப்புப் படிவத்தின் மூலம்: அது தீர்க்கும் பிரச்சினை, இயற்பியல் சோதனை, அளவிடப்பட்ட அல்லது மதிப்பிடப்பட்ட வெளியீடு, கிலோவாட் மணிக்கு ஒரு சுமார் செலவு மற்றும் அதை தவறாக நிரூபிக்கக்கூடிய குறைந்த விலை சோதனை. மற்ற வழிமுறைகளுக்கு, energy alternatives compared மற்றும் எங்களது சொந்த திறந்த Fan Wall research ஆகியவற்றைப் பாருங்கள்.
மூலங்கள்
- லாய்ட், எம்.எல். (1980). கடல்சார் காற்று வீச்சம் (Crosswind kite power) - பெரிய அளவிலான காற்றாலை உற்பத்தி. 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. பகுதிகள் II மற்றும் III.
- X, சந்திரன் ஷாட் தொழிற்சாலை. Makani: the M600, the Energy Kite Collection and the closure in 2020.
- Vermillion, C., Cobb, M., Fagiano, L., Leuthold, R. et al. (2021). வானில் மின்சாரம்: இருபதாண்டுகள் முன்னேறிய கட்டுப்பாட்டு ஆராய்ச்சி மற்றும் வான்வழி காற்று எரிசக்தி அமைப்புகளின் பரிசோதனைப் பயணங்கள் மூலம் கிடைத்த அறிவுரைகள். Annual Reviews in Control 52, 330-357.
- கெரூபினி, ஏ., பாப்பினி, ஏ., வெர்டெச்சி, ஆர்., மற்றும் போண்டனா, எம். (2015). காற்று மின் நிலையங்கள்: ஒரு பார்வை (A review of the technologies). புதுப்பிக்கத்தக்க மற்றும் நீடித்த எரிசக்தி ஆய்வுகள் 51, 1461-1476.
- ஆர்ச்சர், சி.எல். மற்றும் கல்லடீரா, கே. (2009). உயர் உயர காற்று ஆற்றலின் உலகளாவிய மதிப்பீடு. Energies 2(2), 307-319.
- மில்லர், எல்.எம்., கான்ஸ், எஃப்., மற்றும் கிளெய்டோன், ஏ. (2011). புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி மூலமாக ஜெட் ஸ்ட்ரீம் காற்று மின்சாரம்: சிறிய மின்சாரம், பெரிய தாக்கங்கள். பூமி அமைப்பு இயக்கவியல் 2, 201-212.
- சைலன்ஸ் ஆற்றல். News, including SkyPower100 at Klixbüll (2022), Mauritius (2023) and Taiwan (2025); Venyo (PN-14) data.
- காய்கறிகள். தொழில்நுட்பம் மற்றும் ஃபால்கன் அமைப்புத் தகவல்.
- கெமிக்கல். கம்பனி தளம்.
- Ampyx Power: company history and bankruptcy, 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. ஜூன் 2026 இதழில், வர்த்தக ரீதியான வீடுகளின் மேல் பகுதியில் அமைக்கப்படும் சூரிய சக்தி நிலையங்கள் குறித்த விவரங்கள் இடம்பெற்றுள்ளன.
- Local Solar System தளம் The Fan Wall: open wind research, rooftop solar benchmark of $0.19 per kWh க்கு.
- ஹாஸ், டி., டி சுட்டர், ஜே., டைல், எம்., மற்றும் மேயர்ஸ், ஜே. (2022). காற்று மின் உற்பத்தி நிலையங்களின் பெரிய-சுழற்சி மாதிரி. காற்று ஆற்றல் அறிவியல் 7, 1093-1135.