శక్తి కీటకాలు: వాయుగోళం నుండి వీచే గాలి

ఒక ఆధునిక పవన టర్బైన్ చూడండి మరియు మీరు ఏమి చూడవచ్చు ఎక్కువ భాగం శక్తి చేస్తుంది భాగం కాదు. ఈ ద్వీపం, ఐరోపాలో అతిపెద్దది మరియు ప్రపంచంలోని రెండవ అతిపెద్ద ద్వీపంగా ఉంది.ఇది ఐరోపాలోని అత్యంత ఎత్తైన పర్వతాలలో ఒకటిగా గుర్తించబడుతుంది. ఈ చిట్కాలు రోటర్ యొక్క బయటి భాగాన్ని సెకనుకు 80 మీటర్ల వేగంతో శుభ్రం చేస్తాయి, మరియు అదే సమయంలో ఎక్కువ శక్తిని ఆకర్షిస్తుంది. గాలిలో ప్రవహించే పవన శక్తి ఒక సాధారణ ప్రశ్నను అడుగుతుంది: మనం వేగంగా కదులుతున్న భాగాన్ని మాత్రమే ఉంచితే, దానిని ఒక టైర్ మీద విసిరితే, మరియు అది బలమైన పవనం ఉన్న చోటికి ఎగిరిపోతే ఏమి జరుగుతుంది?

పై ఫొటో లో ఒక సమాధానం లైట్ లో చిత్రీకరించబడి ఉంది. కీట్‌పవర్ కీట్‌పై ఒక ట్రేసింగ్ లాంప్ రాత్రి సమయంలో ఒక పూర్తి చక్రాన్ని రికార్డు చేసింది: ఒక డ్రమ్‌ నుండి టెథర్‌ను లాగడం మరియు జనరేటర్‌ను తిరిగి, తరువాత కీట్‌ను వెనక్కి విన్చించడంతో పాటు ఒక దీర్ఘమైన, శాంతమైన తిరిగిరావడం. ఈ పేజీ ఎలా పనిచేస్తుందో వివరిస్తుంది, ఏమి సాధించింది మరియు ఎందుకు, ఇరవై సంవత్సరాల తీవ్రమైన ప్రయత్నం తరువాత, ఎటువంటి విమాన వాహక పవన వ్యవస్థ ఇప్పటికీ పెద్ద ఎత్తున విద్యుత్ ను అమ్మలేదు. **సంక్షిప్త వర్షన్: భౌతిక శాస్త్రం సరిగ్గా ఉంది మరియు సామగ్రిని ఆదా చేయడం నిజం, కానీ ఒక విమానాన్ని సురక్షితంగా ఉంచడం మరియు ఇరవై సంవత్సరాలు పనిచేయడం, అన్ని వాతావరణ పరిస్థితులలో, అప్రమత్తంగా ఉండటం అనేది పరిష్కరించని సమస్య. ఒక వాణిజ్య యూనిట్ నుండి స్వతంత్రంగా లెక్కించిన ఉత్పత్తి యొక్క సంవత్సరాన్ని ఎవరూ ప్రచురించలేదు. **

ఇది ఏమిటి

ఒక విమానం యొక్క పవన శక్తి వ్యవస్థ మూడు భాగాలను కలిగి ఉంటుంది: ఒక వలయం, ఇది పయనిస్తుంది, ఒక టెథర్ అది పట్టుకొని ఉంది, మరియు ఒక భూమి స్టేషన్. ఇతనికి రెండు ప్రధాన భార్యలు ఉన్నారు.

• Ground generation, the “pumping” or “yo-yo” kite. కీట్ వేగంగా క్రాస్‌విండ్ లూప్‌లను తొక్కుతుంది, ఇవి టెథర్‌పై కఠినంగా లాగుతాయి. టెథర్ భూమి మీద ఒక డ్రమ్ నుండి విడిపోతుంది, మరియు డ్రమ్ ఒక జనరేటర్‌ను నడుపుతుంది. టెథర్ సరైనంత పొడవుగా ఉన్నప్పుడు, కీటకాన్ని అది చాలా తక్కువ దూసుకుపోయే ఒక స్థానానికి నడిపిస్తారు మరియు తిరిగి లోపలికి లాగబడుతుంది, ఇది చేసిన శక్తిలో చిన్న భాగాన్ని ఖర్చు చేస్తుంది. స్కైసైల్స్ పవర్, కైట్పవర్ మరియు కైట్మిల్ అన్ని ఈ సిద్ధాంతం ఉపయోగిస్తారు, సోఫా ఫ్యాబ్రిక్ కీట్లు లేదా రిజిస్టర్డ్ గ్లాడర్స్‌తో.
• బోట్ ఉత్పత్తి, “ఫ్లైయింగ్ టర్బైన్”. ఒక స్థిరమైన విమానం చిన్న రొటర్లు కలిగి ఉంటుంది. క్రాస్విండ్ విమానంలో రోటర్లు టర్బైన్లుగా పనిచేస్తాయి, మరియు విద్యుత్తు ఒక ప్రవహించే టెథర్‌ను క్రిందకు లాగుతాయి. తొలగించ‌డం మ‌రియు దిగువ‌కు దిగ‌డానికి అదే రౌటర్లు ప్రోపెల్ల‌ర్ ల మాదిరిగా పనిచేస్తాయి, అలాగే విమానం డ్రోన్ లాగా ఎగిరిపోతుంది. ఇది మకాని యొక్క డిజైన్.

రెండు, విమానం యొక్క ఎగువ భాగం ఒక టర్బైన్ బ్లేడ్ చివర పని చేస్తుంది: ఇది వాయువు కంటే చాలా వేగంగా పైనకి కదులుతుంది, మరియు అది శక్తిని ఉత్పత్తి చేసే ప్రదేశం.

ఎలా పనిచేస్తుంది

కాంతి యొక్క శక్తి. కాంతి ప్రతి చదరపు మీటరు ద్వారా దానిని ఎదుర్కొనే శక్తిని ½ ρ v³కు సమానంగా కలిగి ఉంటుంది, ఇక్కడ ρ వాయు సాంద్రత (భూమికి దగ్గరగా 1.2 కిలోగ్రాములు ఘనమీటర్‌కు) మరియు v కాంతి వేగం. క్యుబ్ ముఖ్యం: రెండు సార్లు పవన్ వేగం మరియు శక్తి ఎనిమిది సార్లు పెరుగుతుంది. 7 m/s వద్ద ఒక చదరపు మీటరు దాదాపు 210 Wను కలిగి ఉంటుంది; 10 m/s వద్ద, దాదాపు 610 W.

Why height helps. భూమికి దగ్గరగా, భూమి, మొక్కలు మరియు భవనాలుతో ఘర్షణ కాంతిని నెమ్మది చేస్తుంది. ఒక సాధారణ ఇంజనీరింగ్ నియమము వేగం ఎత్తుతో పెరుగుతుంది అని v = v_ref × (h / h_ref)^α, ఇక్కడ ఎక్స్‌పొనెంట్ α 0.10 పైగా తెరిచిన సముద్రం, 0.14 పైగా తెరిచిన వ్యవసాయ భూమి మరియు 0.25 లేదా అంతకంటే ఎక్కువ అడవి మరియు పట్టణాలపై ఉంది. 100 m hub వద్ద7m / s తీసుకోండి. 400 m వద్ద ఈ నియమము సముద్రం మీద 8.0 m/s, వ్యవసాయ భూమి మీద 8.5 మరియు అటవీ భూమి మీద 9.9 ఇస్తుంది, కాబట్టి చదరపు మీటరుకు శక్తి 1.5, 1.8 మరియు 2.8 రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఈ నియమాలు చాలా కఠినమైనవి: కొన్ని నూట యాభై మీటర్ల ఎత్తుకు చేరుకున్నప్పుడు, రాత్రి సమయంలో తక్కువ స్థాయి జెట్లు మరియు పగటి సమయాల్లో శాంతమైన పొరలతో కూడిన వాయు ప్రవాహం సాధారణంగా వేరుగా వ్యవహరిస్తుంది. అయినప్పటికీ, దిశ స్పష్టంగా ఉంది, మరియు ఎత్తులో స్థిరమైన గాలులు కూడా పంటను కోయడానికి ఏమీ లేకుండా తక్కువ గంటలు అర్థం.

Whyakite can catch so much. 1980లో ఇంజనీరు మైల్స్ లాయ్డ్, ఒక టెథర్డ్ వింగ్ ఎంత శక్తిని విడిచిపెట్టగలదో తెలుసుకున్నారు (Loyd, 1980). సాధారణ భాషలో: ఒక విమానం క్రాస్విండ్ పయనిస్తున్నప్పుడు, దాని యొక్క ఎత్తు-నుండి-అవరోధం నిష్పత్తి యొక్క రెండు మూడోభాగాలు వేగాన్ని చేరుకుంటుంది. 10 m/s గాలిలో5కి పైకి లేపడానికి-తగ్గించేందుకు నిష్పత్తితో, అది సుమారు 33 m/s లేదా 120 km/h; Kitepower దాని కీటానికి సగటు విమాన వేగం 110 km/h అని సూచిస్తుంది (Kitepower). ఈ వేగం యొక్క స్కేలుతో వాయుగతి శక్తి పెరుగుతుంది, ఎందుకంటే విమానం దాని పరిమాణం సూచించిన దాని కంటే చాలా ఎక్కువగా లాగుతుంటుంది. లాయ్డ్ యొక్క గరిష్టము

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

ఇక్కడ A విమానం యొక్క ఎత్తు, C_L దాని లిఫ్ట్ కాంపాక్ట్ మరియు C_L / C_D దాని లిఫ్ట్-టు-డ్రాగ్ నిష్పత్తి. పవన్ శక్తి తర్వాత కారకం, (4/27) × C_L × (C_L/C_D)², ఎంత చదరపు మీటర్ల వాయువు యొక్క వింగ్ సమర్థవంతంగా తన స్వంత ప్రాంతంలో ప్రతి చదరపు మీటరుకు sweeps చెబుతుంది. ఒక సోఫ్ట్ కీట్ యొక్క 1 యొక్క ఎత్తును కలిగిన మరియు5అంతస్తుల ఎత్తు-నిరోధకత నిష్పత్తితో ఇది సుమారుగా 3.7 ఉంటుంది. 9కు దగ్గరగా ఉన్న ఒక సిస్టమ్ లిఫ్ట్-టు-డ్రాగ్ నిష్పత్తితో, టెథర్ యొక్క డ్రగ్ సహాయంతో, ఇది 10 నుండి 17 వరకు ఉండవచ్చు. ఒక భూమి జనరేటరు ఈ ఉత్తమ స్థాయికి చేరుకుంటుంది, ఇది పవన్ వేగంలో మూడవ వంతు వరకు టెథర్ రిలీస్ అవుతుందని సూచిస్తుంది.

లోయిడ్ వదిలివేసిన నష్టాలు. నిజమైన కీట్లు భూస్థిర స్టేషన్ యొక్క సన్నని వాయువును ఎదుర్కోలేవు, అవి ఒక ఎత్తు కోణంలో పయనిస్తాయి, సాధారణంగా 25 నుండి 35 ° వరకు. కేవలం టెథర్ వద్ద ఉన్న వాయువు మాత్రమే దానిని లాగుతుంది, మరియు ఆ కోణం యొక్క కాసైన్ యొక్క క్యూబ్‌తో శక్తి తగ్గుతుంది: 30° వద్ద కేవలం 65% మాత్రమే మిగిలి ఉంటుంది. దీన్ని ఆరుబయట పెంచితే, దాని పొడవు పెరిగి, పెద్దదిగా ఉంటుంది. ఒక పంపింగ్ కీట్ ప్రతి చక్రంలో కొంత భాగాన్ని విన్చింగ్ లో గడుపుతాయి; కీట్పవర్ యొక్క వ్యవస్థ 100 సెకనుల చక్రం యొక్క సుమారు 80% ని ఖర్చు చేస్తుంది, దీని ద్వారా 130 kW వరకు ఉత్పత్తి అవుతుంది మరియు 20% కీట్ తిరిగి లాగడానికి సుమారు 20 kW ను పొందుతుంది (Kitepower). ఆ తర్వాత సాధారణ జనరేటర్‌, గియర్ బాక్స్‌, కాన్వర్టర్ నష్టాలు వస్తాయి, మరియు వెయిట్‌లో పయనించే శక్తిని తక్కువ వేగంతో ఉంచడానికి ఖర్చు చేస్తారు.

Why the tether is the whole story. ఒక టర్బైన్ యొక్క టవర్ దాని ఆధారంలో బంతిలాగా రోటరు యొక్క పూర్తి దూకుడును ఎదుర్కోవాలి, అదే కారణంగా టవర్లు మరియు ఫౌండేషన్‌లు పెద్దవిగా ఉంటాయి. ఒక టెథర్ కేవలం టెన్షన్ మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది, మరియు అత్యధిక-అణు బరువు పోలీఇథిలిన్ వంటి ఫైబర్లు వారి బరువుకు అత్యంత బలమైన టెన్షన్ కలిగి ఉంటాయి. అనేక కంపెనీలు అదే రేటింగ్ కలిగిన టర్బైన్ కంటే ఎయిర్‌బోర్న్ సిస్టమ్స్ 90% వరకు తక్కువ సామగ్రిని ఉపయోగిస్తాయని వాదించే మూలం కూడా ఇదే. ఇది యంత్రం యొక్క స్వంతం కోసం సాధ్యమే; ఇది ఇప్పటికీ ఒక మొత్తం విద్యుత్ ప్లాంట్‌కు, అంతరం, గ్రౌండ్ స్టేషన్ మరియు గ్రిడ్ కనెక్షన్ కోసం పునాదులు సహా చూపబడలేదు.

పరిమితులు: సిద్ధాంతపరమైన మరియు ప్రయోగాత్మక

Theoretical. లాయ్డ్ యొక్క సూత్రం ఒకే ఒక ఆదర్శ వింగ్ కోసం ఒక గరిష్టం. ఒక టర్బైన్ లాగా, ఒక కీటకం అది పండించిన కాంతి నెమ్మదిస్తుంది, మరియు కీటకాలు దగ్గరగా కలిసి పయనించే ఒకరి నుండి మరొకరు శక్తిని తీసుకుంటారు, కాబట్టి ఒక వ్యవసాయ అవసరం ప్రదేశం. ఒక గ్రహం పరిమితి కూడా ఉంది. 10 కిలోమీటర్ల ఎత్తున ఉన్న జెట్ స్రవంతులు మీరు వాటికి ½ ρ v³ని వర్తింపజేస్తే ఒక విశాలమైన వనరుగా కనిపిస్తాయి, కానీ వాతావరణం ఆ ప్రకంపనను నెమ్మదిగా పునరుత్పత్తి చేస్తుంది: భూమి-వ్యవస్థ విశ్లేషణ జెట్ స్రవంతుల నుండి గరిష్ఠంగా సుస్థిరమైన ఉత్పత్తిని 7.5 TW వద్ద ఉంచింది, ఇది మునుపటి అంచనాల కంటే 200 రెట్లు తక్కువ, ఇది ఎప్పుడైనా దగ్గరకు వచ్చినట్లయితే పెద్ద వాతావరణ దుష్ప్రభావాలతో (మిల్లర్, గాన్స్ మరియు క్లైడన్, 2011). ఈ రోజుల్లో ఎవరూ 10 కిలోమీటర్ల దూరంలో విమానాన్ని ప్రవేశపెట్టాలని ప్రతిపాదించరు; ప్రాక్టికల్ సిస్టమ్స్ 200 నుండి 700 మీటర్ల దూరాన్ని లక్ష్యంగా పెట్టుకొంటున్నాయి. 500 నుండి 12,000 మీటర్ల ఎత్తు వరకు ఉన్న ప్రపంచంలోని అత్యధిక ఎత్తు వనరులను Archer and Caldeira (2009) ద్వారా 28 సంవత్సరాల వాతావరణ సమాచారం నుండి మ్యాప్ చేయబడింది.

ప్రయోగాత్మకము. నిజంగా ప్రోజెక్టులను ఆపివేసిన పరిమితులు ఫార్ములాలో లేవు:

• లాంచ్ అండ్ ల్యాండింగ్. ఒక టర్బైన్ ఎప్పుడూ బయలుదేరదు. ఒక కీటకం తేలికపాటి పవనం లో ప్రయోగించాలి, ఒక గజంలో దిగవలసి ఉంటుంది, మరియు రెండు నష్టం లేకుండా సంవత్సరానికి వేల సార్లు చేయాలి. మకాని విమానంలో నాలుగు ఎయిర్ ఫ్రేములను కోల్పోయింది, వాటిలో మూడు హోవర్ చేస్తూ, ఉత్పత్తి చేయకుండా (మకాని, 2020).
• అన్ని వాతావరణంలో నియంత్రణ. తుఫానులు, అల్లర్లు, ఐసింగ్, గాలిపటాలు, ఒక్కసారిగా ఏర్పడిన శాంతి అన్నింటికీ స్వతంత్రమైన ప్రతిస్పందన అవసరం. ఒక టెథర్ బ్రేక్ ఎప్పుడూ ఒక కీటకం లేదా భారీ లైన్ ఎక్కడో ప్రమాదకరమైన ఉంచాలి ఉండాలి.
• Airspace and land. 800 m tether మీద 400 m లో ఒక కీటకం పెద్ద పరిమాణాన్ని స్వీప్ చేస్తుంది. విమానయాన అధికారులు దీనిని అంగీకరించాలి, మరియు విమానం ఎన్వాయిల్ఫ్ కింద భూమిని ప్రజల నుండి మరియు రోడ్ల నుండి తొలగించాలి.
• Wear. ఫ్యాబ్రిక్ కీట్లు సూర్యకాంతి లో పతనమవుతాయి, టెథర్స్ డ్రమ్స్ మరియు పులేస్ పై పడిపోతాయి, మరియు ఒక వ్యవస్థ ఇరవై సంవత్సరాలు బతకాలి, దీనికి ఎనిమిది నుండి ముప్పై సంవత్సరాల వరకు తయారు చేసిన టర్బైన్లు పోటీ పడాలి.
• Size. లాయ్డ్ యొక్క శక్తి విమానం ఎగురుతున్న ప్రాంతంతో పెరుగుతుంది, మరియు పెద్ద తలని ప్రయోగించడం మరియు దిగడం కష్టంగా ఉంటుంది. మకానీ యొక్క M600 26 m వింగును కలిగి ఉంది (X); స్కైసైల్స్ యొక్క అతిపెద్ద ప్రకటించిన కీట్ 450 m² ఒక 450 kW యూనిట్‌కు. ఆధునిక ఆన్ షిప్ ట‌ర్బైన్ పరిమాణంలో ఉండే5ఎం.వి.ఎఫ్‌.ఏ విమాన ప్రవాహ ప‌ద్ధ‌తి ఇంకా ఒక చిత్రీక‌ర‌ణ ద‌శ‌లో ఉంది.

నిజమైన ప్రాజెక్టులు, కొలత

ఈ రంగం ఫలితాల పరంగా ఎంతో ఉత్సాహంగా ఉంది, దీర్ఘకాలిక సమాచారాన్ని కూడా తక్కువగా ఉపయోగిస్తోంది. ఇక్కడ ఏమి చెక్ చేయవచ్చు.

ప్రోజెక్టు	డిజైన్	ఇది సాధించినవి ఏమిటి?	ఏమి జరిగింది
మకాని ఎం600 (యుఎస్, గూగుల్ ఎక్స్, 2006 నుండి 2020 వరకు)	600 కిలోవాట్ల రిజిస్టర్డ్ వింక్, 8 ఆన్ బోర్డ్ రోటర్లు, 440 మీటర్ల కండక్టర్ టైటర్	28.9 గంటలు స్వయంప్రతిపత్తి కలిగిన విమానం, 22.7 గంటలు క్రాస్‌విండ్; ఉత్తమ లూప్ 290 కిలోవాట్, ఉత్తమ పది నిమిషాల సగటు 196 కిలోవాట్ 10 నుండి 13 మీటర్ల / సెకను వేగంతో; నార్వేలో ఒక ఫ్లోటింగ్ ప్లాట్‌ఫారమ్ నుండి మొదటి ఆఫ్‌షోర్ విమానం, ఆగస్టు 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
స్కైసెల్స్ పవర్Name జర్మనీName	ఒక గ్రౌండ్ వించ్ పై 180 m² వరకు సోఫ్ట్ కైట్లు; 200 kW వరకు సైకిల్ శక్తి (PN-14, ఇప్పుడు వెన్యో గా అమ్మబడుతుంది)	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
కైట్ పవర్ (నెదర్లాండ్స్, టియు డెల్ఫ్ట్ నుండి)	100 m² సోఫ్ట్ కైట్, 350 m టెథర్,6m కంటైనర్ లో గ్రౌండ్ జనరేటర్	130 kW వరకు రిలీలింగ్ అవుట్, ప్రతి చక్రానికి 100 s; నెదర్లాండ్స్ లో ఒక నిర్మాణ సైట్ లో పైలట్లు, RWEతో ఐర్లాండ్ లో బెల్లాకోరిక్ వద్ద మరియు అరుబాలో	డీజిల్ జ‌న‌రేట‌ర్ ల‌ను తొల‌గించ‌డం కోసం మొబైల్, తాత్కాలిక శూన్య ఉద్గారాల విద్యుత్తు గా విక్ర‌యించ‌బడుతుంది.
కెయిట్ మిల్ నార్వేName	భూమి వించ్ మీద రైజిడ్ గ్లాడర్ కైట్స్	వాన్సె, లిస్టాలో పరీక్షా స్థలం, 350 మీటర్ల కంటే ఎక్కువ ఎత్తులో పయనిస్తోంది	అభివృద్ధి కొనసాగుతోంది; ప్రజా దీర్ఘకాలిక ఉత్పత్తి డేటా లేదు
Ampyx Power (నెదర్లాండ్స్, 2008 నుండి 2022 వరకు)	గ్రౌండ్ వించ్ పై రైజిడ్ ఆటోనొమస్ గ్లాడర్; మొదటి పూర్తిగా స్వయం సమృద్ధి చెందిన విద్యుత్ ఉత్పత్తి 2012 లో	ఎపి-3 వరకు ప్రోటోటైపులను అభివృద్ధి చేశారు.	2022 ఏప్రిల్ 19న చెల్లింపుల నిలిపివేత, ప్రణాళిక ప్రకారం నిధుల సమీకరణ జరగకపోవడంతో 2022 మే4న దివాలా తీసినట్లు ప్రకటించింది.

మూస:Infobox power plant Makani, The Energy Kite, 2020; X, Makani; SkySails Power; Kitepower; Kitemill; Ampyx Power.

ఈ పత్రంలో రెండు విషయాలు గమనించదగినవి. మొదటిది, మకానీ యొక్క ఉత్తమ పది నిమిషాల సగటు దాని రేటింగ్ శక్తిలో మూడవవంతు మాత్రమే మరియు కేవలం ఐదులో ఒక లాప్ మాత్రమే నెట్ ఎనర్జీని ఉత్పత్తి చేసింది, ఇతరులు ఎక్కువగా పరీక్షా చర్యలు, తేలికపాటి గాలులు మరియు హోవర్ చేయడం. రెండవది, నేటి అత్యంత పరిణతి చెందిన వ్యవస్థలు 100 నుండి 200 కిలోవాట్ల భూ-జనరేషన్ సాఫ్ట్ కైట్లు, సాధారణంగా ఒక ఆన్షోర్ టర్బైన్‌కు పది రెట్లు చిన్నవిగా ఉంటాయి, టర్బైన్ నిర్మించడం కష్టమైన ప్రదేశాలకు అమ్మబడతాయి: దీవులు, దూర ప్రాంతాలు, తాత్కాలిక శక్తి. రెండు దశాబ్దాల విమాన పరీక్షల యొక్క ఒక సమీక్ష అదే సమతుల్య దృక్పథానికి చేరుకుంటుంది: నియంత్రణ అద్భుతమైన పురోగతిని సాధించింది, మరియు దీర్ఘకాలికంగా, పూర్తిగా స్వతంత్ర కార్యకలాపాలు పరిమితిగా కొనసాగుతున్నాయి (Vermillion et al., 2021).

ఇది ఖర్చు ఏమిటి

గ‌గ‌నాల్లో ప‌వ‌నం ద్వారా ఉత్ప‌త్తి అయ్యే విద్యుత్తుకు ఇంకా మార్కెట్ ధ‌ర లేదు, కేవలం అంచ‌నాలు మాత్రమే ఉన్నాయి కాబ‌ట్టి ఈ సంఖ్య‌ల‌ను జాగ్ర‌త్త‌గా వాడండి.

ఐచ్ఛికము	క్వింటాలు	సంఖ్య యొక్క స్థితి
కొత్త ఆన్ షిప్ విండ్ పార్క్, సబ్సిడీ లేనిది	$0.027 to $0.073	మార్కెట్ డేటా, లాజర్డ్ LCOE+ 2024
కొత్త ఓషోఫ్ విండ్ పార్క్	$0.074 to $0.139	మార్కెట్ డేటా, లాజర్డ్ 2024
గ్యాస్ పిక్నింగ్ ప్లాంట్	$0.110 to $0.228	మార్కెట్ డేటా, లాజర్డ్ 2024
ఒక భవనంపై శిఖర సౌర విద్యుత్, మా బెంచ్ మార్క్	$0.19 మధ్య	మా ఫాన్ వాల్ మోడల్; వ్యాపార రౌండ్ టాప్ $0.09 to $0.20 in లాజర్డ్, 2026
స్కైసైల్స్ KYO 450 కిలోవాట్ల, లక్ష్యం	10 సెంట్ల కంటే తక్కువ	తయారీదారు లక్ష్యం, ఇంకా అందించలేదు
మాకాని ఎం600	ప్రచురించబడలేదు	ఈ జట్టు రాసింది ఏమిటంటే, అలాంటి ఒక వ్యవస్థ సాంప్రదాయక టర్బైన్లతో పోటీపడే LCOEని చేరుకోగలదా లేదా అనేది “స్పష్టంగా లేదు”.

మైక్రోసాఫ్ట్ యొక్క ప్రతి విండోస్ వెర్షన్ ఒక ప్రత్యేకమైన కీబోర్డును కలిగి ఉంటుంది. ఒక ఆన్ షిప్ ప‌వ‌న్ పార్క్ కు, ఇంధ‌న వ్య‌యం లో త‌ర్వాత భాగం ర‌హ‌దారులు, పునాదులు, కేబుల్స్, గ్రిడ్ క‌నెక్షన్, ఇన్‌స్టాల్మెంట్, ఆప‌రేష‌న్ మ‌రియు ఫైనాన్స్ ల‌కు చెల్లిస్తుంది. ఆఫ్‌షోర్‌లో, ఈ “సిస్టమ్ బేలన్స్” ఖర్చులు మొత్తంలో సుమారు 52% (Makani, 2020). 90% టవర్ స్టీల్ ను ఆదా చేయడం వలన విద్యుత్ ధరను 90% తగ్గించలేము. $0.03 to $0.07 వద్ద ఆన్ షిప్ విమానాన్ని ఓడించడానికి, ఒక కీట్ కూడా టర్బైన్ యొక్క అధిక అందుబాటు, దాని 25 సంవత్సరాల డిజైన్ జీవితం మరియు దాని తక్కువ నిర్వహణను సరిచేయాలి. మా నిర్మాణాల బేంక్ మార్క్ 0.19 డాలర్లు/కిలోవాట్ గంటల కంటే ఇది తక్కువ, కానీ తుపాకులు భవనాలపైకి రావు: అవి వేలాది మీటర్ల సురక్షితమైన భూమి లేదా సముద్రాన్ని అవసరం చేస్తాయి.

ఇది గెలవవచ్చు, మరియు అది కాదు ఎక్కడ

ఇది గెలవవచ్చు:

• రిమోట్ మరియు ఐలాండ్ గ్రిడ్స్ ఇవి దిగుమతి చేసుకున్న డీజిల్ పై నడుస్తాయి, సాధారణంగా కొన్నిసార్లు ప్రధాన భూభాగ విద్యుత్ ధరల కంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి, ఇక్కడ టర్బైన్లను సరఫరా చేయడం మరియు ఏర్పాటు చేయడం కష్టం మరియు ఒక కంటైనర్ రూపంలో ఉన్న గ్రౌండ్ స్టేషన్ సులభం.
• తర్వాతిక శక్తి: నిర్మాణ స్థలాలు, విపత్తు సహాయం, సైనిక మరియు పరిశోధన శిబిరాలు, కొన్ని నెలల పాటు ఒక టర్బైన్ నిర్మించలేని సందర్భాలలో సంభవించే సంఘటనలు.
• Deep water offshore, దీర్ఘకాలంలో, ఒక సులభమైన పయనించే భూమి స్టేషన్ ఒక పయనించే టర్బైన్ కంటే తక్కువ ఖర్చుతో ఉంటుంది. ఇది నోర్వే లో Makani మరియు షెల్ పరీక్షించిన బహుమతి, మరియు అది ఇప్పటికీ నిరూపించబడలేదు.
• అధికంగా బలమైన గాలులు ఉన్న ప్రదేశాలు కానీ హబ్ ఎత్తులో బలహీనమైన గాలులు, ఉదాహరణకు అడ్డమైన భూభాగంపై, ఒక కీటకం యొక్క ఎత్తు ముఖ్యమైనది.

ఇది గెలవలేము:

• నగరాల్లో లేదా భవనాలపై. విమానం ఎన్విరాన్మెంట్ నూట యాభై మీటర్ల వెడల్పు ఉంది.
• అంతర్జాతీయ స్థాయిలో ఈయనకు మంచి గుర్తింపు ఉంది. టర్బైన్లు పురాతనమైనవి, బ్యాంకులకు అందుబాటులో ఉండేవి మరియు తక్కువ ధరలకు లభించేవి; ఒక కొత్త సాంకేతికతను రుణదాతలు అదే విధంగా పరిగణించడానికి ముందుగా దాని విశ్వసనీయతను ఇరవై సంవత్సరాలు నిరూపించాలి.
• విమానాశ్రయాలకు దగ్గరగా మరియు బిజీగా ఉన్న గాలిలో, లేదా విమాన మార్గం క్రింద భూమిని స్పష్టంగా ఉంచలేము.

ఏమి నిరూపించబడింది, plausible మరియు ఊహాత్మక

పరీక్షించబడింది: క్రాస్విండ్ ఫ్లయిట్ యొక్క శక్తి చట్టం (లోయ్డ్, 1980), అనేక విమాన పరీక్షలలో ధృవీకరించబడింది; టైటర్డ్ వింగ్స్ గంటలకు స్వతంత్రంగా విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయవచ్చు, పంపింగ్ సైకిల్స్ మరియు ఆన్-బోర్డ్ రోటర్లతో; M600 ఉత్తమ పది నిమిషాల సగటున 196 కిలోవాట్ల ఉత్పత్తి చేసింది; భూమి నుండి ఉత్పత్తి చేసిన 100 నుండి 200 కిలోవాట్ల సాఫ్ట్ కైట్లు ఒక కంటైనర్-సైజు స్టేషన్ నుండి ప్రారంభించబడవచ్చు, పయనించవచ్చు మరియు దిగవచ్చు; వాయు వేగం మరియు శక్తి సాంద్రత సగటున ఎత్తుతో పెరుగుతాయి.

Plausible: కొన్ని వేల కిలోవాట్ల భూ-జనరేషన్ వ్యవస్థలు సుదూర ప్రాంతాల్లో అధికంగా అందుబాటులోకి రావచ్చు; kWకి సామర్థ్యం ఉపయోగం టర్బైన్లకు చాలా తక్కువగా ఉంటుంది; ఆఫ్‌షోర్ ఫ్లోటింగ్ కైట్స్‌కు చాలా తేలికైన ప్లాట్‌ఫారమ్‌లు అవసరం కావచ్చు; అదే సైట్‌లో ఒక టర్బైన్‌ కంటే ఏరోబోరేడ్ వ్యవస్థలు సంవత్సరానికి ఎక్కువ గంటలు ఉపయోగకరమైన ఉత్పత్తిని ఉత్పత్తి చేస్తాయి ఎందుకంటే అవి స్థిరమైన గాలులను చేరుకుంటాయి.

Speculative: ఆన్ షిప్ విండ్ తో పోటీపడే ప్రతి కిలోవాట్ హెర్ట్జ్ కు ఒక ఖర్చు; మెగావాట్-స్కిల్ కైట్లు; అనేక కైట్ల ఫార్మ్స్ మధ్యవర్తిత్వం లేకుండా దగ్గరగా కలిసి పయనించడం; ఇరవై సంవత్సరాల జీవితకాలం కైట్లు, టెథర్స్ మరియు డ్రమ్స్ కోసం; బీమా మరియు సర్టిఫికేషన్ చట్రం టర్బైన్ల కోసం వాటితో పోలిస్తే.

పరిశోధన ప్రశ్నలను తెరువుము

• ఎంత విశ్వసనీయమైన పూర్తిగా స్వయంప్రతిపత్తి ప్రయోగం మరియు ల్యాండ్ కావచ్చు, గస్తీ వాతావరణంలో వేల సంఖ్యలో చక్రాలపై అంచనా?
• ఒక యూనిట్ యొక్క వాస్తవ వాటా శక్తి ఏమిటి, ఒక పూర్తి సంవత్సరం కోసం స్వతంత్రంగా కొలవబడింది మరియు దాని వెనుక ఉన్న టర్బైన్తో ఎలా పోల్చబడుతుంది?
• ఎంతకాలం టెథర్స్ మరియు ఫ్యాబ్రిక్ కీట్లు సైకిలిక్ లోడింగ్ మరియు అల్ట్రావైలెట్ లైట్ కింద కొనసాగుతాయి, మరియు విఫలం కాకముందు ఉపయోగం ఎలా గుర్తించబడుతుంది?
• ఎలా దగ్గరగా తుపాకులు ఉండవచ్చు ఒక ఫార్మ్ లో స్పాట్, మరియు వారు ఒకరి యొక్క వెకేస్ లో ఎంత కోల్పోతారు?
• ఏ airspace rules tethered wings కోసం అర్థం, మరియు ఎలా కీట్లు వెలిగించాలి మరియు విమానం ద్వారా గుర్తించబడాలి?
• కెట్లు పక్షులు మరియు బాట్స్ కు ఏమి చేస్తాయి? దాదాపుగా రంగంలో సమాచారం లేదు, మరియు స్పీడ్ లేని సన్నని కీటకాలు మరియు వేగవంతమైన కఠినమైన విమానాల కోసం సమాధానం భిన్నంగా ఉండవచ్చు.
• ఆఫ్‌షోర్ ఫ్లోటింగ్ గ్రౌండ్ స్టేషన్లు బోట్ టర్బైన్లను ఓడించే ఖర్చుతో తుఫానులను ఎదుర్కోగలవా?

పనిచేస్తున్న ప్రోటోటైప్ అవసరం ఏమిటి

ఒక చిన్న జట్టు కోసం మంచి వార్త ఒక పంపింగ్ కీట్ తక్కువ పరిమాణంలో పరీక్షించవచ్చు అని, మరియు భౌతిక శాస్త్రం విండో ప్రాంతంతో ఒక అంచనా వేయదగిన విధంగా స్కేల్స్.

దశ	పని	ఇది అనుమతించే నిర్ణయం	ఖరీదైన	సమయం
0. డెస్క్ స్టడీ	లక్ష్య సైట్ కొరకు లాయ్డ్ మరియు సైక్లింగ్ నమూనా, ఓపెన్ టూల్స్ మరియు మాకాని యొక్క ప్రచురిత కోడ్‌ను ఉపయోగించి; 100 నుండి 500 మీటర్ల వరకు ఒక లైడర్ ప్రచారము లేదా పునః విశ్లేషణ నుండి పవనం సమాచారం	ఈ స్థలంలో ఉన్న గాలి ఎత్తులో అది విలువ ఉంది?	$10k to $30కె	2 నుండి3నెలలు
1. బలపరీక్ష	ఒక 10 నుండి 20 m² కీటకం లోడ్-సెల్-ఇన్స్ట్రుమెంట్డ్ టెథర్ మరియు వించ్, ఆటోపైలట్ తో చేతితో తరువాత పయనించిన	లాయిడ్ కు వ్యతిరేకంగా మారుచున్న టెథర్ బలము మరియు శక్తి వృత్తము	$30k to $80కె	6 నెలలు
2. పనితీరు నమూనా	10 నుండి 30 కిలోవాట్ల గ్రౌండ్ స్టేష‌న్: డ్రమ్, మోట‌ర్-జెనెరేట‌ర్, పవర్ ఎల‌క్ట్రానిక్స్‌, ఆటోపైలెట్; ప్రతి చ‌క్రం కోసం లాగిన్ అయిన ఇంధ‌నాన్ని బ‌య‌టికి మరియు లోపలికి పంపుతాయి.	రోజుకు నెట్ కెవిహెచ్ ల‌తో పాటు పైలట్ లేకుండా స్వ‌యంచాల‌క చ‌క్రాలు	$150k to $400కె	12 నెలలు
3. Pilot	ఒక సుదూర లేదా తాత్కాలిక స్థలంలో 100 కిలోవాట్-క్లాస్ యూనిట్, ఒక పూర్తి సంవత్సరం పాటు మెట్రిక్ ఉత్పత్తి మరియు అందుబాటు, వన్యప్రాణి నియంత్రణతో	నిజ‌మైన వార‌స‌క వృద్ధి, క్వింటాల్‌వాట్ హెచ్‌పికి వ్య‌యం, ప‌రిర‌క్ష‌ణ	$1M to $3ఎం	18 నుండి 24 నెలలు

ఈ పేజీ కోసం, ఒక వర్కింగ్ మోడల్ అంటే దశ2: పూర్తిగా పంపింగ్ చక్రాలను నడుపుతున్న గ్రౌండ్ స్టేషన్ మరియు ప్రతి చక్రం లాగ్ చేయబడిన బ్యాటరీ లేదా గ్రీడ్ లో మెట్రిక్ నెట్‌ శక్తిని ఉంచుతుంది. ఒక కర్ర మీద కష్టంగా లాగుతూ ఉన్న ఒక తుపాకీ ఇంకా పవర్ స్టేషన్ కాదు.

మేము ఎవరు అవసరం

• స్వయంప్రతిపత్తి గల డ్రోన్లు లేదా కీట్లు యొక్క అనుభవం ఉన్న ఫ్లైట్-కంట్రోల్ ఇంజనీర్లు: టెక్-ఆఫ్, ల్యాండ్ మరియు ఫ్లాష్ హ్యాండిలింగ్ అత్యధిక పని.
• Aerodynamicists for kite and wing design, including tether drag and flexible structures.
• పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు డ్రైవ్ ఇంజినీర్లు వించ్ మోటారు-జనరేటర్ కోసం, రీల్-ఇన్ దశకు ఇంధన నిల్వ మరియు గ్రిడ్ అనుసంధానం కోసం.
• Materials engineers for tethers, fabrics and fatigue testing.
• వాతావరణ శాస్త్రవేత్తలు 50 నుండి 600 మీటర్ల వరకు వాయు వేగాన్ని లెక్కించేందుకు లిడర్ అనుభవంతో.
• విమానయాన నియంత్రణ నిపుణులు విమానాల‌కు అనుమ‌తులు, గ‌గ‌న‌త‌ల రిజ‌ర్వు క‌ల్ప‌న‌.
• Ecologists తో పక్షి మరియు బాట్ నిఘా డిజైన్.
• ఒక ఆతిథ్య స్థలం: ఒక ద్వీపం, ఒక దూర ప్రాంతం, ఒక క్వారీ లేదా ఓపెన్ ల్యాండ్ మరియు సహాయకారిగా ఉండే ఇరుగుపొరుగు వారితో కూడిన పెద్ద వ్యవసాయ భూమి.

ఒక మంచి ఆలోచన?

ఈ ఫౌండేషన్ లో కొందరు సభ్యులు ఒక బలమైన శక్తి ఆలోచన కోసం ఒక పిచ్ ను వినగలిగిన అనుబంధాలను కలిగి ఉండవచ్చు. ఒక ఆలోచనను ప్రవేశపెట్టడానికి, దాని యొక్క ఉత్పత్తిని ఒక పరికరంపై కొలవబడే, కానీ పేర్కొనబడని వర్కింగ్, నిజ జీవిత నమూనా అవసరమవుతుంది, ఇది నిజంగా శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఒక శక్తి కీటకం కోసం అది తనకు తానుగా పంపింగ్ చక్రాలు పూర్తి మరియు ఇది అందించే నెట్ శక్తి లాగ్స్ ఒక గ్రౌండ్ స్టేషన్ అర్థం. కాగితం మీద రాసిన ఆలోచనలు కూడా స్వాగతం: భౌతిక శాస్త్రం మరియు సంఖ్యలు సరిగ్గా ఉంటే, మేము వాటిని ఇక్కడ వెబ్‌సైట్‌లో ప్రచురించవచ్చు. కానీ పనిచేసే నమూనా లేకుండా మూలధనాన్ని సేకరించడం చాలా కష్టం, మరియు ఇక్కడ నిధుల ప్రకటనలు, తిరిగి రాబడులు లేదా పరిచయాలు ఏమీ ఉండవు.

మీ ఆలోచనను పంపండి, లేదా మీ విమానం యొక్క సమాచారాన్ని contribution form ద్వారా: సమస్య పరిష్కారం, భౌతిక శాస్త్రం చెక్, అంచనా వేసిన లేదా అంచనా వేసిన ఉత్పత్తి, kWh కు ఒక గరిష్ట ఖర్చు మరియు తప్పుగా నిరూపించగల తక్కువ ధర పరీక్ష. ఇతర దిశల కొరకు, energy alternatives compared మరియు మా స్వంత తెరిచిన Fan Wall research చూడండి.

మూలాలు

1. లిండ్సే, M.L. (1980). క్రాస్ విండ్ కైట్ పవర్ (పెద్ద ఎత్తున పవన శక్తి ఉత్పత్తికి). Journal of Energy 4(3), 106-111.
2. Makani Technologies (September 2020). The Energy Kite, Part I: flight test statistics, the M600 performance shortfall, the FCW-01 offshore flight and an cost-of-energy analysis. అవి II మరియు III.
3. X, ఖగోళం ఫ్యాక్టరీ. మకాని: M600, ఎనర్జీ కీట్ క్లబ్ మరియు 2020లో మూసివేయబడుతుంది.
4. కె., ఎస్., కె., కె., కె., కె., కె., కె. (2021). ఎలక్ట్రిసిటీ ఇన్ ది ఏర్: రెండు దశాబ్దాల అధునాతన నియంత్రణ పరిశోధన మరియు విమానంలోని పవన శక్తి వ్యవస్థల యొక్క ప్రయోగాత్మక విమాన పరీక్ష నుండి వచ్చిన ఆలోచనలు. Annual Reviews in Control 52, 330-357.
5. కెరోబిని, A., పాపినీ, A., వెర్టెచి, R. మరియు ఫోంటనా, M. (2015). వాతావరణంలో అణువుల యొక్క ప్రభావాలు: ఒక పరిశోధన. నవీకరణయోగ్య మరియు సుస్థిర ఇంధన సమీక్షలు 51, 1461-1476.
6. కె.ఎల్., కె.ఆర్., మరియు కె. (2009). అధిక ఎత్తులో పవన్ శక్తి యొక్క ప్రపంచ అంచనా. 2(2), 307-319..
7. మిలర్, L.M., గాన్స్, F. మరియు క్లైడన్, A. (2011). నవీకరణయోగ్య శక్తి వనరుగా జెట్ స్ట్రీమ్ పవన శక్తి: తక్కువ శక్తి, పెద్ద ప్రభావం. Earth System Dynamics 2, 201-212.
8. శక్తినిచ్చేది. News, including SkyPower100 at Klixbüll (2022), Mauritius (2023) and Taiwan (2025); Venyo (PN-14) data.
9. కెమెరా. సాంకేతికత మరియు ఫాల్కన్ వ్యవస్థ డాటాName.
10. కెమెరా. కంపెనీ వెబ్‌సైట్.
11. అంపిక్స్ శక్తి: కంపెనీ చరిత్ర మరియు దివాలా, 2022.
12. Lazard (June 2024). Levelized Cost of Energy+, version 17: onshore wind $27 to $73 per MWh, offshore wind $74 to $139, gas peaking $110 to $228. జూన్ 2026 సంచికలో వాణిజ్యపరంగా ఉపయోగించే ఇళ్ల పై అంతస్తుల సౌర విద్యుత్ పరిధిని మా సూచికగా చూపించారు.
13. ఐ Local Solar System స్థాపన. The Fan Wall: open wind research, rooftop solar benchmark of $0.19 per kWh కోసం.
14. హాస్, T., డీ షూటర్, J., డీహెల్, M. మరియు మేయర్స్, J. (2022). విమానంలో ప్రయాణించే పవన శక్తి ఫార్మ్స్ యొక్క పెద్ద ఎడర్ సిమ్యులేషన్. Wind Energy Science 7, 1093-1135.