Bu saýtdaky käbir diller maşyn terjime edilip we hatalar içerip biler. Işle Orjinal inglizçe okalsyn
Bir güýçli ýelkençiň uzak wagtlyk açyklykdaky gece suraty, sekiz gyraly şekili çyzýan we bir ýer stansiýasyndan ýokary uzagy dönýän.
Ekologiýa

Energy kites: airborne wind

Beýik şemal güýçli we durnukly, we bir ýelkençeň minara zerurlygy ýok. Google'dan Makani on üç ýyly bu pikire sarp edip we öwrenen her zady çap etdi. Şunda fizikanyň söz beren zatlary, uçuş synaglarynyň hakykatdan ölçeýän zatlary, we galanyny subut etmek üçin näme gerek boljakdygy.

Rschmehl / Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)

Günbatarda we günorta-gündogarda, ýel turbinalary köplenç elektrik energiýasyny öndürýän bölümler bolup durýar. Bu minara, bu binanyň esasy we onuň içindeki ýapraklaryň ýarysy, yza çekilýän ýapraklaryň başlaryny howada saklamak üçindir. Bu tipler rotoryň daşky bölegini sekuntda 80 metr tizlikde süpürýär we bu ýerde energiýanyň köpüsi ele alynýar. Airborne wind energy asks a simple question: what if we only keep the fast moving part, fly it on a tether, and let it climb to where the wind is stronger?

Üstdäki suratda ýagtylyk bilen çekilen jogap görkezilýär. 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. Bu sahypa buň nädip işleýänini, nelere ýetenini we näme üçin, ýigrimi ýyllyk çalyşmalardan soň, hiç bir howada uçýan şemal sistemasy uly ölçegde elektriki satyp bilmeýändigini aýdýar. **Kiçiräk wersiýa: fizika dogry we materiallary saklamak hakykatdyr, emma uçan maşyny howpsuz saklamak we ony ýigrimi ýyllap işletmek, gözegçiliksiz, ähli howa şertlerinde, çözülmän galan meseledir. Hiç kim bir ýyl üçin bir söwda birliginden garaşsyz ölçemeli çykdajylary çap etmeýär. **

1.5 to 2.8x400 m beýiklikde 100 m turbina hub bilen deňeşdirilende, bir m² üçin rüzgaryň güýji, aşakdaky ýere bagly (güç-hukuk hasaplamasy)
196 kWbest ten-minute average ever flown by Makani's 600 kW M600 kite, in 10 to 13 m/s wind (Makani, 2020)
696 of 3,630M600 tarapyndan 22.7 sagatdan gowrak öñki uçuşda, pozitiw güýç çykaran göni howa gyralyklary
$0.027 to $0.073per kWh: the cost range of new onshore wind farms that airborne wind has to beat (Lazard, 2024)

Bu nämedir

Uçarda ýüklenen howa energiýasy ulgamy üç bölekden ybaratdyr: uçýan kanatlar, olary saklaýan telpekler we ýer stansiýasy. Iki sany esasy maşgala bar.

  • Ground generation, the “pumping” or “yo-yo” kite. Kite flies fast cross wind loops that pull hard on the tether. Tether ýerdäki bir drumdan çykýar we bu drum bir jeneratory hereketlendirýär. Tether ýeterlik uzak bolanda, uçýan ýelken bir ýere sürülýär we az çekip soňra ýene girer, bu energiýanyň az bölegini talap edýär. SkySails Power, Kitepower we Kitemill ähli bu prinsipi ulanýar, ýumşak ýüplükli kites ýa-da berk gliders bilen.
  • Onboard generation, the “flying turbine”. A rigid wings carry small rotors. Göni howa uçuşynda rotorlar turbinalar ýaly işleýär we elektrik geçiriji tether aşakda geçýär. Uçaryň uçup we düşmegi üçin şol bir rotorlar propeller ýaly işleýär we kanatlar uçar ýaly hover edýär. Bu Makani’s planydy.
Iki diagram bir biri bilen deňeşdirilip: solda bir kanatlı uçar bir telden ýere bir jeneratory çekýär; sagda uçar öz jeneratorlaryny göterýär we elektrik güýji telden aşak akýar.
The two families. Sol, ýere çykarmak: kanat tether çekip we öndüriji ýere galýar. Saý, onboard generýasiýa: rotorlar kanatda elektriki öndürýär we geçiriji tether ony aşak alyp barýar. Diagram: Antonello Cherubini, CC BY 4.0

Ikisinde, kanatlar turbina blýadyň uzynlygy ýaly iş edýär: ol howadan has çalt hereket edýär we bu ýerden güýç gelip çykýar.

Nädip işleýär

The power in the wind. Wind carries power through each square metre facing it equal to ½ ρ v³, where ρ is the density of air (about 1.2 kg per cubic metre near the ground) and v is the wind speed. Küp ähmiýetli: howanyň tizligi iki esse artýar we güýji sekiz esse artyp gidýär. 7 m/s tizlikde bir inedördül metr takmynan 210 W göterýär; 10 m/s tizlikde, takmynan 610 W.

Näme üçin beýiklik kömek edýär. Yeriň golaýynda, ýer, agaç we binalar bilen çaknyşyk howany çaltlaşdyrýar. Umumy inženerçilik düzgüni, tizlik beýiklik bilen artýar diýip aýdýar v = v_ref × (h / h_ref)^α, bu ýerde eksponent α açyk deňizde 0.10, aç-açan ekin meýdanynda 0.14 we ormanlarda we şäherlerde 0.25 ýa-da has köpdir. 100 m aralykdan 7 m/s al 400 m-de düzgün deňiz üstünden 8.0 m/s, oba hojalyk meýdany üstünden 8.5 we çuň ýer üstünden 9.9 berýär, şonuň üçin her bir inedördül metre düşýän güýç 1.5, 1.8 we 2.8 gezek ýokarydyr. Bu düzgün çylşyrymly: birnäçe ýüz metr beýiklikde howa köplenç başgaça hereket edýär, gecelerde pes derejeli jetler we gündizlerde has agtyk gatlaklar bilen. Halada, ýol aşikar we beýiklikde durnukly howalar has az sagatlary hemme zat bilen ýygnamak üçin gerekdir.

A red and blue soft kite in a grey sky high, with a small control box hanging on its lines below the wings.
Photo: Rschmehl, CC BY-SA 4.0

Näme üçin bir guş örän köp zat alyp biler. 1980-nji ýylda inžener Miles Loyd, eýwanyň üstünden uçýan bir guşyň näçe güýç çykaryp biljekdigini gözledi (Loyd, 1980). Aýdylan sözler: bir kanatlar uçýan ters külüň tizligi onuň göteriş-sürüş derejesiniň ikiden üçe golaýynyň tizligine ýetýär. 10 m/s şemalda 5-iň göteriş-agyryş gatnaşygy bilen, bu takmynan 33 m/s ýa-da 120 km/sa; Kitepower öz kitesi üçin ortaça uçuş tizligini 110 km/sa belleýär (Kitepower). Aerodinamika güýç bu tizlikiň ikinji bilen ösýänsoň, kanatlar öz ululyklaryndan has köp çekip bilerler. Loyd’s maximum is

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

A kanat meýdançasy, C_L onuň göteriş koeffisiýenti we C_L / C_D onuň göteriş-söküş gatnaşygy. Gyş güýjinden soň faktor, (4/27) × C_L × (C_L/C_D)², ganyň öz meýdanynyň her bir dörtburç metr üçin näçe dörtburç metrlik gyşyň täsirli süpürýändigini aýdýar. 1-nji bir göterim koeficienti we 5-nji bir göterim-agyrmak gatnaşygy bilen bir ýumşak uçýan uçar üçin ol takmynan 3.7. Bir çydamly kanatlar üçin bir sistemaň lift-to-drag nisbi 9 golaý, tether’s drag hem goşulyp, ol 10den 17’e ýetip biler. Bir ýer generatory bu optimuma ýetýär eger tether külüň tizliginiň üçden birinde çykanda.

Loyd ýitirmeleri goýberdi. Akyly kaýtlar ýer stansiýasyndan aşakda düz uçmaýar, olar bir belentlik burçunda uçýarlar, adatça 25’den 35’e çenli. Diňe tether bilen birikdirlen rüzgaryň bölegi ony çekip biler we güýç bu burçuň kosininiň küpü bilen düşer: 30°de diňe 65% galýar. Tether, onuň uzynlygy bilen ösýän, çekiş goşýar. Bir pompalaýjy ýelken her bir aýlawyň bir bölegini içinde winched bolup geçirýär; Kitepower’s sistemasy 100 sekuntlyk aýlawyň takmynan 80% -ini 130 kW-a çenli öndürmek we 20% -ini ýelkeni yzyna çekmek üçin 20 kW -y çekmek bilen geçirýär (Kitepower). Soňra gelen amaly jeneratory, gearbox we konvertor ýitgileri, we güýç sarp edip, kanat uçup saklamak üçin az howada.

Näme üçin tether ähli hekaýa. Bir turbinanyň minarasy rotoryň doly ýykylyşyna garşy durmalydyr, bu sebäpden minaralar we fundamentler uly bolýar. Bir tether diňe tensiýany göterýär, we ultra-high molecular weight polyethylene ýaly fibers öz agyrlyklary üçin tensiýada örän güýçlidir. Bu, birnäçe kompaniýalar tarapyndan gaýtalanan, howada uçan ulgamlaryň 90% az materialy peýdalanýandygy baradaky iddianyň çeşmesidir. Bu maşyn üçin mümkin; ol häzirlikçe bir elektrik stansiýasy üçin görkezilmedi, şol sanda aralyklar, ýer stansiýalary we grid baglanyşyklary.

Sülgüler: teoriki we praktiki

Teoretik. Loyd’s formula is a ceiling for a single ideal wings. Bir turbina ýaly, bir ýelkenç onuň ýygnaýan howasyny yavaşladar we ýakynlaşyp uçýan ýelkençeler biri-birlerinden energiýa alýar, şonuň üçin bir fermanyň boşluk gerekdir. Bir planetar çäk bar. 10 km beýiklikde jet akymy eğer siz olara ½ ρ v³ ulanyp bolsaňyz uly bir çeşme bolup görünýär, emma atmosfera bu hereketi yavaşça täzeden döredýär: Earth-system analizi jet akymyndan maksimum durnukly çykaryşy 7.5 TW töweregi edip goýýar, öňki hasaplamalardan 200 gezek az, eger ol hiç wagt ýakynlaşsa uly klimat täsirleri bilen (Miller, Gans and Kleidon, 2011). Bu gün hiç kim 10 km-de uçmagy teklip etmändir; praktiki ulgamlar 200-den 700 m-e çenli uçar. 500-den 12,000 m aralygyndaky global ýokary belentlik çeşmesi Archer we Caldeira (2009) tarapyndan 28 ýyllyk howa maglumatyndan suratlandyryldy.

Practical. Laýyklyklar durduran çäkler formulada ýok:

  • Launç we lent. Bir turbina hiç wagt uçmaýar. Bir ýelkenç ýeňil bir şemalda uçup, güýçli bir çüýşede ýere düşmeli we ikisini hem ýyl içinde müňlerçe gezek zyýansyz edip biler. Makani uçuşda dört uçary ýitiren, üçüsini hovering wagtynda, döreýän wagtynda däl (Makani, 2020).
  • Her hili howada kontrol. Gylyçlar, turbulensiýalar, buzlanma, çyra we birden durgunlyklar özbaşdak jogap gerekdirler. Bir tether bölek hiç wagt bir çaknyşyk ýa-da agyr hatny howply bir ýere goýmamaly.
  • Airspace and land. A kite at 400 m on a 800 m tether sweeps a large volume. Uçar gullugy bu barada kabul etmeli, uçuş zolagynyň astynda ýerleşýän ýer adamlardan we ýollardan arassa saklanmalydyr.
  • Geýmek. Faýş kaýtlar gün şöhlesinde ýykylýarlar, tethers drumlarda we pullýalarda geýilýär, we bir sistema yigirme ýyl ýaşamak üçin yigirm bäşden otuz ýyla çenli turbinalar bilen göreşmelidir.
  • Size. Loyd’s power scales with wings area, and a large wings is difficult to launch and land. Makani’s M600 has a 26 m wings (X); SkySails’ iň uly yglan edilen uçary 450 m², 450 kW birligi üçin. 5 MW howada göterilýän sistema, häzirki zaman onshore turbinasynyň ululygy, henizem bir çyzgy.
A SkySails Power ground station at Klixbüll: a white container with a tall lattice launch mast; far away on its tether a red and white kite flies in a gray sky above green fields.
Prototype SKS PN-14 at Klixbüll, northern Germany, in November 2021. Mast uçup we ýelkeni alyp barýar; winç we jeneratory konteýnerde oturýarlar. Photo: Michael32710, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

Real proýekt, ölçeýji

Bu meýdança netijeler bilen köpdür we uzak möhletli maglumatlary saklaýar. Şunda barlanylan zat bar.

LaýyklykDizaýnNe ýetdiNäme boldy
Makani M600 (US, Google X, 2006 to 2020)600 kW berk kanatlar, 8 rotorlar, 440 m geçiriji tel28.9 sagat awtonom uçuş, 22.7 sagat çep-göni howa; iň gowy loop 290 kW, iň gowy on minut ortaça 196 kW 10 to 13 m/s howada; ilkinji offshore uçuş Norwegiýada bir akýan platformadan, awgust 20192020-nji ýylyň fewralynda ýapyldy: “komersiýalaşdyrmaga barýan ýol umyt edilenden has uzak we howply”. toparyň öz karary: M600 uçar korpusy “11 m/s tizlikde 600 kW öndürmäge esasan ukyply däl”. Raportlar, kodlar we uçuş loglary 2020-nji ýylyň sentýabrynda çykaryldy
SkySails Power (Germany)180 m² çenli ýere çydamly uçýan; 200 kW çenli çalşyryş güýji (PN-14, häzir Venyo hökmünde satylýar)Klixbüll-de 2019-dan bäri işleýän prototip, 120 m²-e çenli uçýan uçarlar bilen, her haýsy howada göterilýän sistemanyň iň uzak rekordy; 120 m² uçar 200-den 400 metre çenli uçýar, 800 m maksimum tether-de Mauritiusda 2023-nji ýylyň iýunyndan başlap; ilkinji uçuş Taýwanda 2025-nji ýylyň 1-nji iýulyndaSaýlanan birlikler; kompaniýa ýyllyk 760 MWh-a çenli birlik üçin gowy ýerlerde, öndüriji san, garaşsyz ölçeg däl. A 450 kW model (KYO) is announced with first deliveries expected in second half of 2028
Kitepower (Netherlands, from TU Delft)100 m² soft kite, 350 m tether, ground generator in a 6 m container130 kW çenli, her bir döwre 100 s töweregi; Hollandiýadaky bina meýdançasynda pilotlar, Irlandiýada RWE bilen Bellacorickda we ArubadaMarketed as mobile, temporary zero-emission power, for example to replace diesel generators
Kitemill (Norwegiýa)Bir ýere ýelkenli uçar uçýarVanse, Lista, 350 m üstünde uçýan synag meýdançasyÖsüş dowam edýär; hiç bir halk uzak möhletli çykdajy maglumaty ýok
Ampyx Power (Netherlands, 2008 to 2022)Bir ýere vinçde durnukly awtonom glider; ilki doly awtonom güýç öndüriji 2012AP-3 çäginde prototipleri işledildiÖdemeler 19 Aprel 2022, planlaşdyrylan maliýeleşdirme tapgyry bolup geçmedikden soňra 4 Maý 2022 bankrot diýlip yglan edildi

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

A white rigid glider with a orange and blue stripe resting on cardboard stands in a bright workshop, with computers and equipment cases behind it.
AP2, Ampyx Power tarapyndan gurlan bir berk glider uçary, kompaniýanyň 2016-njy ýyldaky iş ýerinde. Photo: Ampyx Power, CC BY-SA 4.0

Bu tölegde iki fakt ünsi çekýär. Ilki bilen, Makani’s best ten-minute average was its rated power’s one third, and only about one loop in five produced net energy, most of the others were test manoeuvres, light winds and hovering. Ikinjiden, häzirki wagtda iň ýetişdirilen ulgamlar 100-200 kW ýer-generasiýa soft kitesdir, adaty onshore turbinadan on esse kiçiräk, turbinany gurmak kyn bolan ýerleri üçin satylypdyr: adalar, uzak ýerler, wagtlaýyn güýç. Iki onýyllyk uçuş synaglarynyň gözden geçirilmegi şol bir deňagramly pikire ýetýär: dolandyryş güýçli öňegidişlik gazandy, we uzak möhletli, doly awtonom operasiýa çäkde galýar (Vermillion et al., 2021).

Neçe

Heniz howada hereket edýän ýagyn elektriki üçin bazar bahasy ýok, diňe proýeksiýalar bar, şonuň üçin bu ýerde her bir san bilen ünsli bolyň.

OpşenlerHer kWh üçin bahaSaýlawyň ýagdaýy
Täze onshore howa fermasy, subsidýa edilmeýän$0.027 to $0.073Lazard LCOE+ 2024
Täze ýel fermasy$0.074 to $0.139Bazar maglumaty, Lazard 2024
Gaz çägi$0.110 to $0.228Bazar maglumaty, Lazard 2024
Binada diwardaky gün şöhlesi, biziň ölçegimiz$0.19 centralFan Wall modelimiz; Lazard, 2026-da söwda diwary $0.09 to $0.20
SkySails KYO 450 kW, target10 sentden azSaýlawlar
Makani M600çap edilmediTaýpa şeýle bir sistemanyň LCOE-ni gadymky turbinalar bilen deňeşdirip biljekdigi barada “aýdyň däl” diýip ýazdy

Makaniň hasabaty her bir howada hereket edýän howanyň öwüşginine jogap bermelidigini görkezýär. Ýer ýüzünde ýerleşýän howa fermasy üçin, turbinanyň özi energiýanyň bahasynyň ýarysyndan azdyr; ýollar, binýatlar, kabeller, elektrik geçiriji ulgama birikdirmek, oturtmak, işletmek we maliýeleşdirmek galanyny düzýär. Offshore, bu “sistemiň balansy” tölegleri jeminiň takmynan 52% (Makani, 2020). Bu ýerde 90% çelikden peýdalanmak elektrik energiýasynyň bahasyny 90% azaltmaýar. $0.03 to $0.07-de onshore howany ýeňmek üçin, bir uçýan turbinanyň ýokary elýeterliligi, 25 ýyllyk dizaýn ömri we az goraglylygy bilen deňeşdirilmelidir. Biziň binalar üçin 0.19 dollarlyk bir kilowat sagatlyk ölçegimiz bilen deňeşdirilende, bu görkeziji has pesdir, emma uçýan guşlar binalara girmeýär: olara ýüzlerçe metr arassa ýer ýa-da deňiz gerek.

A blue container with its side opened, showing a large silver drum wound with tether, standing on a grassy field.
Kitepower's 100 kW ground station. Tether uly drumdan çykýar, kerpiç çekip, jeneratory döndürýär. Photo: Rschmehl, CC BY-SA 4.0

Oň ýeňip biljek we ýeňip bilmejek ýeri

Ony ýeňip biler:

  • Uzak we adalar çeperleri, olar import edilen dizel bilen işleýär, köplenç birnäçe gezek kontinental elektrik bahalary bilen, turbinalary daşamak we oturtmak kyn we konteýnerleşdirilen ýer stansiýasy aňsat.
  • Muwaqqat güýji: binalar, agyr ýagdaýlarda kömek etmek, harby we barlag lagerleri, wakalar, bir turbina bir näçe aý üçin gurlup bolmaýan ýerler.
  • Günorta deňziň derin suwlary, uzak wagt içinde, bir ýeňil ýüzýän ýer stansiýasy bir ýüzýän turbinadan has az bahaly bolup biler. Bu Makani we Shell tarapyndan Norwegiýada synlan baýrakdyr, emma ol henizem subut edilmedikdir.
  • Ýüksekde güýçli, emma merkez beýikliginde az güýçli şemally ýerler, mysal üçin çylşyrymly ýerlerde, bir ýelkençiň beýikligi iň möhümdir.

Oň ýeňip bilmez:

  • Şehirlerde ýa-da binalarda. Uçuş envelopesi ýüzlerçe metr giňdir.
  • Onshore wind on good sites, today. Turbinalar ýetişdirildi, bankable we gymmat; täze tehnologiýa kreditorlar ony şol bir ýol bilen bejermekden öň yigirme ýyllyk ygtybarlylygyny subut etmeli.
  • Hawaýollary we meşgul howa meýdançalarynyň golaýynda, ýa-da uçuş ýolunyň astynda ýer boş saklanmaýan ýerde.
A red and blue leading-edge inflatable kite flying high against a clear blue sky on a long thin tether.
Photo: Rschmehl, CC BY-SA 4.0

Näme subut edilen, mümkin we spekulatiw

Dokladlan: crosswind uçuşyň güýç kanun (Loyd, 1980), köp uçuş synaglarynda tassyklanan; tethered kanatlar sagatlara özbaşdak elektrik öndürip bilerler, pompalama döwri bilen we onboard rotorlar bilen; M600 iň gowy on minut ortaça 196 kW öndürýär; ýer-generýasiýa 100den 200 kW aralygyndaky ýumşak uçarlar bir konteýner ululykly stansiýadan başlap, uçup we düşip bilerler; howa tizligi we güýç çyglylygy ortaça belentlik bilen artýar.

Plausible: birnäçe yüz kilowattly ýer-generýasiýa sistemalary uzak ýerlerde ýokary elýeterlilige ýetip biler; kW üçin material ulanmak turbinalardan has azdyr; offshore akýan kitler has ýeňil platformalara mätäç bolup biler; howada işleýän sistemalar şol bir ýerde turbinadan ýylda has köp peýdaly çykdajy sagatlaryny öndürýär çünki olar has berk şemallara ýetýärler.

Spekulatiw: bir kWh üçin onshore howa bilen bäsleşýän baha; megawatt- ölçegli uçýanlar; birnäçe uçýanlaryň fermalary aralaşmazdan ýakynlaşyp uçýanlar; uçýanlar, tetherler we drumlar üçin ýigrimi ýyllyk ömrleri; turbinalar üçin deňeşdirilen sığorta we sertifikat çemeleşmeleri.

Aç

  • täzeden başlamak we düşmek näçe ygtybarly bolup biler, öwüşginli howada müňlerçe aýlawlar üstünden ölçenilýär?
  • Bir birligiň belli bir ýerdäki halkyň her ýylky energiýa girdejisi nämedir, doly bir ýyl üçin garaşsyz ölçenilýär we ol nädip onuň golaýyndaky turbina bilen deňeşdirilip bilner?
  • tethers we fabric kites näçe wagtlyk çalt ýüklenmek we ultrafiolet ýagtylyk astynda durýar, we nädip ýykylmakdan öň ýykylma aňladylýar?
  • Neçe golaý bolup biler bir ösümlikde boşluk, we olar bir-birleriniň adyny näçe ýitirip bilerler?
  • hava giňişligi düzgünleri tethered kanatlar üçin näme many berýär we uçary nädip ýakmaly we nädip tapmalydyr?
  • Budyñlar we ösümlikler üçin ne ederler? Birneme meýdançasynda maglumat ýok, we jogap yavaş ýumşak uçýanlar üçin we tiz çydamly kanatlar üçin tapawutlanyp biler.
  • offshore floating ground stations survive storms at a cost that beats floating turbines?
A simulated map of wind speed seen from above, with 25 kites in five rows and darker, slower air streaks stretching downwind of them.
Beş satırda 25 kiteden ybarat bir fermanyň kompýuter simulýasiýasy, her km² üçin 10 MW Kowuň renkler yavaş howadyr: her bir satır soňuna yavaş howa goýýar. Bu barlagda ýer-generasiýa önümçiliginde soňky satır öz güýjüni 17% çenli ýitiren bolsa, ähli önümçilik öz ideal öndürijiliginiň 82.5% -ini gazandy. Figure: Haas et al. (2022), Wind Energy Science, CC BY 4.0

Işleýji prototipiň näme gerek bolar

Kiçijik bir topar üçin gowy habar, pompaly uçýan ýelkençe ortaça ölçegde synlanyp bilner we fizika kanatlar meýdany bilen öňe sürüp boljak bir usulda ölçeýär.

FaýllarIşBu karary mümkin edýä_GöçürZaman
0. Desk studyMaksat ýer üçin ýük we aýlaw modeli, aç-açan esbaplary we Makani’s çap edilen kody ulanyp; 100den 500 metre çenli lidar kampaniýasyndan ýa-da täze analizinden rüzgar maglumatyBu ýerdäki howaň beýiklikde oňa laýykmy?$10k to $30k2 to 3 months
1. Force test10 to 20 m² bir ýük-hücreli instrumentlenen tether we winç, el bilen uçýan soňra awtopilot bilenLoyd bilen deňeşdirilen tether güýç we güýjüň körügi$30k to $80k6 aý
2. Working modelA 10 to 30 kW ground station: drum, motor-generator, power electronics, autopilot; logged energy out and in for every cycleNet measured kWh per day and automatic cycles without a pilot$150k to $400k12 aý
3. PilotA 100 kW-class unit at a remote or temporary site, a full year of measured output and availability, with wildlife monitoringÝyllyk real girdeji, kWh üçin çykdajy, saklamak$1M to $3M18 to 24 months

işçi modeli, bu sahypa üçin, 2 fazy aňladýar: bir ýer stansiýasy doly pompalama döwri işleýär we ölçemeli net energiýany batareýa ýa-da grida goýýar, her döwri ýazylýar. Bir ýelken bir telpekden çuňňur çekip dursa, ol energiýa stansiýasy däl.

Kime gerek

  • Uçuş-kontrol inženerleri özbaşdak uçýan uçarlar ýa-da ýelkenler bilen tejribeli: uçuş, düşmek we hatalary dolandyrmak işiň köpüsidir.
  • Aerodynamicists for kite and wings design, including tether drag and flexible structures.
  • Power-electronics and drive engineers for the winch motor-generator, energy storage for the reel-in phase and grid connection.
  • Materiallar inženerleri tethers, fabrics we fatigue test üçin.
  • Meteorologists with lidar experience to measure winds from 50 to 600 m
  • Aviation regulation specialists to secure flight permits and airspace reservations.
  • Ekologlar guş we ösümlik gözleglerini düzmek üçin
  • A host site: bir ada, uzak bir jemgyýet, bir daş ýasamak ýa-da açyk ýer bilen uly bir önümçilik we goldaýan goňşylar.

Näçe

Faýunsyň käbir agzalarynyň güýçli energiýa niýeti üçin bir ses eşidip biljek gatnaşyklary bolup biler. Bir pikir bir işleýän, hakykatda güýji öndürýän real-life model, its output measured on an instrument, not claimed. Bir energiýa uçary üçin bu özbaşdak pompalama döwri tamamlanýan we netto energiýany iberýän ýer stansiýasyny aňladýar. Kagyz pikirler hem hoşallyk bilen kabul edilýär: eger fizika we sanlar berk bolsa, biz olary şu ýerde web saýtda çap edip bileris. Emma işleýän modelsiz maýa toplamak gaty kyn, we bu ýerde hiç zat maliýeleşdirmek, dolanşyk ýa-da tanyşdyrmak barada wagyz etmeýär.

Siziň pikiriňizi, ýa-da uçuş maglumatlaryňyzy contribution form arkaly iberiň: çözýän problema, fizika barlagy, ölçemeli ýa-da hasaplanmaly çykdajy, kWh üçin takmynan baha we ony ýalňyş görkezjek iň gymmat test. Diğer yönler için, bak energy alternatives compared we bizim öz açyk Fan Wall research.

Mendiler

  1. Loyd, M.L. (1980). Crosswind kite power (uly ölçegli howa energiýasyny öndürmek üçin). 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 a cost-of-energy analysis. II we III bölekleri.
  3. X, aý çakmak fabriki. Makani: M600, Enerji Keýik Toplumy we 2020-nji ýylda ýapylmagy.
  4. 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.
  5. Cherubini, A., Papini, A., Vertechy, R. we Fontana, M. (2015). Airborne wind energy systems: a review of the technologies. Renewable and Sustainable Energy Reviews 51, 1461-1476.
  6. Archer, C.L. we Caldeira, K. (2009). Ýokary belentlikdäki howa güýjüni global bahalandyrmak. Energies 2(2), 307-319.
  7. Miller, L.M., Gans, F. we Kleidon, A. (2011). Reýting Earth System Dynamics 2, 201-212.
  8. Ýüklemek News, including SkyPower100 at Klixbüll (2022), Mauritius (2023) and Taiwan (2025); Venyo (PN-14) data.
  9. Aýallar Teknologiýa we Falcon sistem maglumaty.
  10. _Gözleg Şirket saýty.
  11. Ampyx Power: kompaniýanyň taryhy we bankrotlygy, 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. 2026-njy ýylyň iýun aýynyň neşiri biziň ölçegimiz hökmünde ulanylýan söwda diwarly gün şöhlesi aralygyny berýär.
  13. Local Solar System esasy The Fan Wall: open wind research, for a rooftop solar benchmark of $0.19 per kWh.
  14. Haas, T., De Schutter, J., Diehl, M. we Meyers, J. (2022). Uçarly reýs energiýa fermalarynyň uly-eddy simulýasiýasy. Wind Energy Science 7, 1093-1135.