ئېنېرگىيە ئاتلىرى: ھاۋادا ئۇچىدىغان شامال
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)
ھازىرقى زاماندىكى شامال تورىغا قارىسىڭىز، كۆرىدىغان نەرسىلەرنىڭ تولىسى كۈچنى ئىشلەتكۈچى قىسىم ئەمەس. The tower, the foundation and the inner half of the blades are there to hold the fast-moving blade tips up in the wind. The tips sweep the outer part of the rotor at speeds of around 80 metres per second, and that is where most of the energy is caught. Airborne wind energy asks a simple question: what if we kept only the fast-moving part, flew it on a tether, and let it climb to where the wind is stronger?
يۇقىرىدىكى سۈرەتتە نۇردا سىزىلغان جاۋاب بار. 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. ھېچكىم بىر يىللىق تىجارەت بىرلىكى تەرىپىدىن مەخپىي ئۆلچەملەنگەن ئىشلەپچىقىرىشنى ئېلان قىلمىغان. **
نېمە؟
An airborne wind energy system has three parts: a wing that flies, a tether that holds it, and a ground station. ئىككى چوڭ ئائىلىسى بار.
- Ground generation, the “pumping” or “yo-yo”. بۇ ئات تېز سۈرئەتتە تىزگىننى تارتىدىغان crosswind loops بىلەن ئۇچىدۇ. بۇ يەردىكى زېمىننىڭ كۆپ قىسمى ئېگىز تاغلار بىلەن قاپلانغان بولۇپ، يەر ئاستى سۇلىرى ناھايىتى مول. ئەگەر بىر ئادەمنىڭ پىسخىكا ھالىتى ياخشى بولسا، ئۇ كىشىنىڭ ئىجتىمائىي تۇرمۇشى تېخىمۇ ياخشى بولىدۇ، شۇڭا ئۇنىڭغا كۆپرەك ۋاقىت ئاجرىتىش كېرەك. بۇ خىلدىكى مەشغۇلاتلار، يەنى ماشىنا ۋە ئېلېكتىرونلۇق ئۈسكۈنىلەر بىلەن بولغان ئالاقە، ھەرقانداق بىر ئادەمنىڭ ھاياتىنى ئۆزگەرتىۋېتىدۇ.
- Onboard generation, the “flying turbine”. بىر قاتتىق قانات كىچىك روتورلارنى ئېلىپ ماڭىدۇ. In crosswind flight the rotors act as turbines, and electricity runs down a conducting tether. يەنى، بىر خىل تەننىڭ ھەرىكىتىدە، ئۇنىڭ تەبىئىي ھالدا ئۆزىگە ئوخشاش باشقا بىر ماددا بىلەن بولغان مۇناسىۋىتى ۋە بۇ ماددا بىلەن باشقا بىر ماددا ئوتتۇرىسىدىكى مۇناسىۋەت. بۇ ماكانىڭ پىلانى ئىدى.
In both, the wing is doing the job of a turbine blade tip: it moves across the wind much faster than the wind itself, and that is where the power comes from.
قانداق ئىشلەيدۇ
يامغۇرنىڭ كۈچى. شامالنىڭ ھەر بىر مەترلىك ئېنېرگىيە مىقدارى ½ ρ v³, بۇ يەردە ρ نىڭ ھاۋا ئېقىمى (يەر ئاستىدىكى ھەر بىر كۇب مېتىرغا 1.2 كىلوگرام) ۋە v بۇلۇتنىڭ تېزلىكى. The cube matters: double the wind speed and the power goes up eight times. At 7 m/s a square metre carries about 210 W; at 10 m/s, about 610 W.
يەنى، ئۇزۇنلۇقى بىلەن تەڭ بولىدۇ. يەر شارى، يەر يۈزى ۋە ئۇنىڭدىكى ھاياتلىقنىڭ بارلىق شەكىللىرى زېمىنغا باغلانغان. 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. The rule is rough: a few hundred metres up the wind often behaves differently, with low-level jets at night and calmer layers by day. يەنى، بىرەر نەرسە ئېنىق بولمىغان ئەھۋالدا، ئۇ نەرسىنىڭ ھەقىقىي مەنىسى ۋە ئۇنىڭغا بولغان چۈشەنچىمىزنى ئۆزگەرتىشنىڭ ئەڭ ياخشى يولى.
ئۇچقۇچىسىز ئايروپىلان نېمە ئۈچۈن بۇنچە كۆپ ئۇچۇرنى تۇتالايدۇ؟ 1980-يىلى مايىلس لويد (Miles Loyd) ناملىق ئىنژېنېر شامالغا قارشى قانات ئېچىپ ئۇچۇپ، قانچىلىك كۈچنى چىقىرىۋېتىش مۇمكىنلىكىنى بايقىدى(Loyd, 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. 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). بۇ خىلدىكى يانفونلار ئېلېكتىرونلۇق يانفونلارغا قارىغاندا تېخىمۇ كۆپ ئىقتىدارغا ئىگە بولۇپ، ئۇنىڭ ئۈستىگە باھاسىمۇ ناھايىتى ئەرزان. Loyd نىڭ ئەڭ چوڭ مىقدارى
P = (4/27) × ½ ρ v³ × A × C_L × (C_L / C_D)²
بۇ يەردە A قاناتنىڭ كۆلىمى، C_L ئۇنىڭ ئېگىزلىك كوeficienti ۋە C_L / C_D ئۇنىڭ ئېگىزلىك-ئېگىزلىك نىسبىتى. شامال كۈچىدىن كېيىنكى فاكتور، (4/27) × C_L × (C_L/C_D)², قاناتنىڭ ھەر بىر كۋادرات مېتىرلىق رايونى ئۈچۈن قانچىلىك مىقداردا شامالنى ئۈنۈملۈك سۈرتىدىغانلىقىنى كۆرسىتىدۇ. 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. A ground generator reaches this optimum when the tether reels out at one third of the wind speed.
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. يەنى، ئۇزۇنلۇقى بىلەن تەڭ بولغان بىر قىسىم سىزىقلار بار. 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). شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا، ئاتالمىش «ئۇيغۇرلار» ۋە «ئۇيغۇرلار» دېگەن سۆزلەرمۇ ئۇيغۇر تىلىدا كۆپرەك قوللىنىلىدۇ.
Why the tether is the whole story. A turbine’s tower must resist the full thrust of the rotor as a bending moment at its base, which is why towers and foundations are massive. يەنى، بىر خىل ئېلېكتىرونلۇق سىمسىز ئالاقە ئۇسۇلى بولۇپ، بۇ ئۇسۇلدا سىمسىز ئالاقە قىلغۇچىنىڭ سىمسىز ئالاقىگە قارىغاندا كۆپرەك ئىقتىدارى بار بولىدۇ. بۇ بىر قىسىم شىركەتلەر تەرىپىدىن تەكرارلانغان، ئايروپىلان سىستېمىلىرى ئوخشاش دەرىجىدىكى توربىناغا قارىغاندا 90% ئاز ماتېرىيال ئىشلىتىدۇ دېگەن گۇماننىڭ مەنبەسىگە ئايلىنىدۇ. بۇ خىلدىكى ماشىنا ئۆز-ئۆزىنى باشقۇرۇشقا ئىگە ئەمەس، شۇڭا ئۇ ھەرقانداق بىر ئادەمنىڭ قولىدا بولمىغان ۋە ئۇنىڭغا مۇناسىۋەتلىك بولغان بارلىق ئىشلارنى ئۆزى قىلالايدۇ.
چەكلىمىلەر: تەتقىقات ۋە ئەمەلىي
Theoretical. Loyd نىڭ فورمۇلى بىرلا ئىدېيال قانات ئۈچۈن ئۈستۈنلۈكتۇر. يەنى، بىر ئادەمنىڭ ئۆزىگە بولغان ئىشەنچىسى ۋە ئۇنىڭغا بولغان ئىشەنچىسى بىر-بىرىگە باغلانغان بولۇپ، بۇ ئىككىسىنىڭ ئارىسىدىكى مۇناسىۋەت بىر-بىرىنىڭ ئىجابىي تەسىرىنى كۆرسىتىدۇ. يەنە بىر خىل پىلانىتلىق ھايات بار. 10 كىلومېتىر ئېگىزلىككە يېقىن كېلىدىغان سۇ ئېقىملىرى ½ ρ v³ نى قوللانسىڭىز كەڭ مەنبەگە ئوخشايدۇ، ئەمما ھاۋا شارائىتى بۇ ھەرىكەتلەرنى ئاستا-ئاستا قايتا شەكىللەندۈرىدۇ: يەرشارى سىستېمىسى تەھلىلىدا سۇ ئېقىملىرىدىن ئەڭ كۆپ ساقلىنىدىغان چىقىرىش مىقدارى 7.5 TW بولۇپ، بۇ ئىلگىرىكى ھېسابلاشلاردىن 200 ھەسسە ئاز بولىدۇ، ئەگەر ئۇزۇن مۇددەت داۋاملاشتۇرۇلغان بولسا، چوڭ ئىقلىمغا زىيانلىق تەسىر كۆرسىتىدۇ (Miller, Gans and Kleidon, 2011). ھازىر 10 كىلومېتىردا ئۇچۇشنى ھېچكىم تەكلىپ قىلمايدۇ، ئەمەلىي سىستېمىلار 200-700 مېتىرنى نىشان قىلىدۇ. 500-12000 مېتىر ئېگىزلىكتىكى يەر شارى خاراكتېرلىك يۇقىرى دەرىجىلىك مەنبە Archer and Caldeira (2009) تەرىپىدىن 28 يىللىق ھاۋا ئەھۋالى سانلىق مەلۇماتلىرىدىن خاراكتېرلەنگەن.
Practical. قۇرۇلۇشنى توختاتقان چەكلىمىلەر فورمۇلا ئىچىدە يوق:
- ئاۋاز چىقىرىش ۋە چۈشۈش. توربۇن ھەرگىزمۇ ئاۋاز چىقارمايدۇ. A kite must launch in light wind, land in a gust, and do both thousands of times a year without damage. Makani lost four airframes in flight, three of them while hovering, not while generating (Makani, 2020).
- ھەممە ھاۋا شارائىتىدا كونترول قىلىش. يامغۇر، توسالغۇ، بۇزۇقلۇق، چاقماق ۋە بىردىنلا تىنچلىنىشنىڭ ھەممىسى ئۆز-ئۆزىدىن جاۋاب بېرىشنى تەلەپ قىلىدۇ. يەنى، بىرەر ئادەمنىڭ ھاياتى ياكى ئۆلۈمى ئۈچۈن ھېچقانداق بىر كۈچ ۋە سەۋەب بار ئەمەس.
- يەر ۋە ھاۋا. 400 مېتىردىن ئارتۇق ئېگىزلىكتىكى تاغلار، 800 مېتىردىن ئارتۇق كەڭلىكتىكى تاغلار بار. بۇ يەردىكى زېمىنلار ئاساسەن يېزا ئىگىلىك مەھسۇلاتلىرى ۋە يېزا ئىگىلىكى مەھسۇلاتلىرىنى ئىشلەپچىقىرىش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ.
- 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’s power scales with wing area, and a large wing is hard to launch and land. Makani’s M600 had a 26 m wing (X); SkySails’ largest announced kite is 450 m² for a 450 kW unit. A 5 MW airborne system, the size of a modern onshore turbine, is still a drawing.
ھەقىقىي قۇرۇلۇش، ئۆلچەملەنگەن
بۇ يازما ئۇزۇن مەزگىللىك تەتقىقات ۋە ئىزدىنىشلەر بىلەن تولغان. بۇنى تەكشۈرۈش مۇمكىن.
| قۇرۇلۇش | لايىھەلەش | ئۇ نېمە ئىشلارنى قىلدى؟ | نېمە بولدى؟ |
|---|---|---|---|
| Makani M600 (ئامېرىكا، Google X، 2006 دىن 2020 گىچە) | 600 كىۋادرات كىلومېتىرلىق قاتتىق قانات، 8 ئايروپىلان بۇرۇلۇش ماشىنىسى، 440 مېتىرلىق ئېلېكتىر تومۇر | 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 |
| SkySails Power (گېرمانىيە) | يەر ئاستى ۋىنچىدا 180 م² گە قەدەر يۇمشاق ئايروپىلانلار؛ 200 كىۋادرات كىلوۋات سائەتلىك كۈچكە ئىگە (PN-14، ھازىر Venyo دەپ سېتىلماقتا) | 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 (نېدرلاندىيە، TU Delft تىن) | 100 م² يۇمشاق قۇش، 350 م تېتىر، يەر ئاستى ئېنېرگىيە ئىشلەتكۈچىسى 6 م كۆنتىنېرىدا | 130 كىۋادرات كىلومېتىرغا قەدەر، ھەر بىر ئايلىنىشتا 100 سېكۇنت؛ نېدرلاندىيەدىكى قۇرۇلۇش رايونىدا، ئىرلاندىيەدىكى Bellacorick دا RWE بىلەن ھەمدە Arubaدا سىناق قىلىندى | يانفون، ۋاقىتلىق زىيادە ئېقىش كۈچى دەپ بازارغا سېلىنىدۇ، مەسىلەن، دىزلىي ئېنېرگىيە ئىشلەتكۈچىلىرىنى ئالماشتۇرۇش ئۈچۈن |
| Kitemill (نۆرۋىگىيە) | يەر ئاستى ماشىنا ئېچىش ماشىنىسى ئۈستىدە تۇرغان قاتتىق ئۇچقۇن | ۋىنس، لېستادىكى سىناق رايونى، 350 مېتىردىن يۇقىرىغا ئۇچىدۇ | ئىجادىيەت داۋاملىشىۋاتىدۇ؛ ئۇزۇن مۇددەتتىكى ئومۇمىي چىقىرىش سانلىق-مەلۇماتلىرى يوق |
| Ampyx Power (نېدرلاندىيە، 2008-يىلدىن 2022-يىلغىچە) | يەر ئاستى ماشىنا ئېچىش ماشىنىسى ئۈستىدە تۇرىدىغان قاتتىق ئۆز-ئۆزىنى باشقۇرۇشلۇق ئايروپىلان؛ 2012-يىلى تۇنجى قېتىملىق تولۇق ئۆز-ئۆزىنى باشقۇرۇشلۇق ئېنېرگىيە ئىشلەپچىقىرىش | AP-3 گە قەدەر نەشرىياتلارنى تەرەققىي قىلدۇردى | Suspension of payments 19 April 2022, declared bankrupt 4 May 2022 after a planned funding round did not happen |
مەنبە: ماكانىي، ئېنېرگىيە ئاتىسى، 2020; X، ماشىنا; SkySails كۈچى; ئات كۈچى; ئاتمۇينەك; Ampyx كۈچ.
بۇ ئىككى خىل قىممەت قاراشنىڭ ئوتتۇرىسىدا بىر چوڭ پەرق بار. First, Makani’s best ten-minute average was a third of its rated power, and only about one loop in five produced net energy, most of the others being test manoeuvres, light winds and hovering. ئىككىنچى، بۈگۈنكى كۈندە ئەڭ مۇكەممەل بولغان سىستېما يەر ئاستى ئېنېرگىيەسىنى ئىشلەپچىقىرىش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدىغان 100-200 كىلوۋاتلىق يۇمشاق قۇشلار بولۇپ، بۇلار ئاددىي بىر دېڭىز ئۈستىدىكى توربىنادىن ئون ھەسسە كىچىك، توربىنا قۇرۇش قىيىن جايلارغا سېتىلىپ بېرىلىدۇ: تاغلىق رايونلار، يىراق جايلار، ۋاقىتلىق كۈچ. A review of two decades of flight testing reaches the same balanced view: control has made striking progress, and long-duration, fully autonomous operation remains the frontier (Vermillion et al., 2021).
نەقەدەر قىممەت
ھازىرغا قەدەر، ھاۋادىن ئېلېكتىر كۈچى ئېلىش ئۈچۈن بازار باھاسى يوق، پەقەتلا تەخمىنلەر بار، شۇڭا بۇ يەردە ھەر بىر ساننى دىققەت بىلەن ئوقۇڭ.
| تاللانما | بىر كىۋادرات مېتىرغا كېلىدىغان قىممەت | نومۇرنىڭ ھالىتى |
|---|---|---|
| يېڭى دېڭىز ئۈستىدىكى شامال ئېنېرگىيە كەنتى، ياردەم پۇلى بېرىلمەيدۇ | $0.027 to $0.073 | بازار سانلىق مەلۇماتلىرى، Lazard LCOE+ 2024 |
| يېڭى دېڭىز ئاستىدىكى شامال ئېنېرگىيەسىنىڭ باقمىچىلىقى | $0.074 to $0.139 | بازار سانلىق مەلۇماتلىرى، Lazard 2024 |
| گاز پىكىن زاۋۇتى | $0.110 to $0.228 | بازار سانلىق مەلۇماتلىرى، Lazard 2024 |
| بىزنىڭ قىممەت بېكىتىشىمىز ئۈچۈن، بىر ئۆينىڭ تامىدا كۈن نۇرى بار | $0.19 central | بىزنىڭ Fan Wall مودېلىمىز؛ Lazard، 2026 دىكى تىجارەت ئۆيىنىڭ ئۈستىگە قۇرۇلغان $0.09 to $0.20 |
| SkySails KYO 450 كۋادرات مېتىر، نىشان | 10 سېنتتىن تۆۋەن | ئىشلەپچىقارغۇچىنىڭ نىشانى، تېخى تاپشۇرۇلغان ئەمەس |
| Makani M600 | ئېلان قىلىنمىغان | بۇ گۇرۇپپا مۇنداق يازغان: «بۇ خىل سىستېمىنىڭ ئاددىي توربۇنلار بىلەن تەڭ LCOE نى قولغا كەلتۈرەلمەيدىغانلىقى ئېنىق ئەمەس» |
ماكانى خەۋەر قىلىشىچە، ھەر بىر ھاۋا يولى كېمىسىگە ئۇچقۇچىلار جاۋاب بېرىشى كېرەك. For an onshore wind farm, the turbine itself is less than half of the cost of energy; roads, foundations, cables, grid connection, installation, operation and finance make up the rest. Offshore, these “balance of system” costs are about 52% of the total (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. Against our building benchmark of $0.19 per kWh the bar is lower, but kites do not fit on buildings: they need hundreds of metres of clear land or sea.
ئۇ يەردە ئۇ مەغلۇپ بولالايدۇ، ئۇ يەردە ئۇ مەغلۇپ بولالمايدۇ
ئۇ غەلىبە قىلالايدۇ:
- ئېكسپورت قىلىنغان دىزل بىلەن ئىشلىگەن يىراقتىكى ۋە ئاۋىياتسىيە گۇرۇپپىلىرى، كۆپىنچە ئاساسلىق دۆلەتنىڭ ئېلېكتر كۈچى باھاسىنىڭ بىر قانچە ھەسسىسىگە چۈشىدۇ، توربۇنلارنى يولغا قويۇش ۋە ئورنىتىشقا قىيىن، كۆنتىنېرىيلەنگەن يەر ئاستى ئىستانسىسىنى قۇرۇش ئاسان.
- ۋاقىتلىق كۈچ: قۇرۇلۇش رايونلىرى، ئاپەت رايونلىرى، ھەربىي ۋە تەتقىقات لاگېرلىرى، بىر قانچە ئاي ئىچىدە توربۇن ياسىغىلى بولمايدىغان جايلار.
- ئېگىز سۇلار، ئۇزۇن مۇددەتتە، يورۇق يۈرگەن يەر ئاستى ئىستانسىسى يۈرگەن توربىنادىن بەكرەك ئاز چىقىم قىلىدىغان بولىدۇ. بۇ يازما ئۇيغۇر تىلىدا يېزىلغان بولۇپ، ھازىرغىچە ساقلىنىپ قالغان.
- ئۈستۈنكى قىسمىدا كۈچلۈك شاماللار، ئەمما يان تەرەپتىكى قىسىمدا ئاجىز شاماللار بار جايلار، مەسىلەن، ئېگىزلىكنىڭ ئېغىرلىقى ئەڭ مۇھىم بولغان جايلاردا.
ئۇ غەلىبە قىلالمىدى:
- شەھەرلەردە ياكى ئۆيلەردە. ئۇچۇش ئەتراپىنىڭ كەڭلىكى يۈزلەرچە مېتىر بولىدۇ.
- ئۇيغۇر تىلى نىڭ ئاساسلىق سۆزلىرى Turbines are mature, bankable and cheap; a new technology has to prove twenty years of reliability before lenders treat it the same way.
- ئاۋىياتسىيە بازىلىرى ۋە كۆپ ئادەم بار ھاۋا كەڭلىكى، ياكى ئۇچۇش يولى ئاستىدىكى يەرنى پاكىز تۇتقىلى بولمايدىغان جايلار.
كىمگە، نېمە ئۈچۈن ۋە قانداق قىلىپ ئىشەنچ قىلىش كېرەك؟
Proven: the power law of crosswind flight (Loyd, 1980), confirmed in many flight tests; that tethered wings can generate electricity autonomously for hours, with pumping cycles and with onboard rotors; that the M600 produced a best ten-minute average of 196 kW; that ground-generation soft kites of 100 to 200 kW can be launched, flown and landed from a container-sized station; that wind speeds and power densities rise with height on average.
پاۋېيلىك: بىر قانچە يۈز كىلوۋاتلىق يەر ئاستى ئېنېرگىيە سىستېمىسى يىراق جايلاردا يۇقىرى قوللىنىشچانلىققا ئېرىشەلەيدۇ؛ ھەر كىلوۋاتتىكى ماتېرىيال ئىشلىتىشى توربۇنلارغا قارىغاندا بەكلا تۆۋەن بولىدۇ؛ دېڭىز بويىدا ئۇچىدىغان ئايروپىلانلار تېخىمۇ يېنىك پىلانتلارغا موھتاج بولۇشى مۇمكىن؛ ھاۋادىن ئېلىپ بېرىلىدىغان سىستېما ئوخشاش جايدىكى توربۇنغا قارىغاندا يىلىغا كۆپرەك سائەت ئىشلەپچىقىرىش ئىقتىدارىغا ئىگە، چۈنكى ئۇلار تېخىمۇ مۇقىم شامالغا ئېرىشىدۇ.
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.
تەكشۈرۈش سوئاللىرىنى ئېچىش
- يامغۇرلۇق ھاۋادا مىڭلىغان ئايلىنىشنى ئۆلچەپ، تېخىمۇ ئۆز-ئۆزىدىن ئېشىپ چۈشۈش ۋە چۈشۈش قانچىلىك ئىشەنچلىك بولىدۇ؟
- بۇ نېمە؟ يىللىق ئېنېرگىيە چىقىمى بۇ يەردە بىر يىل ئىچىدە مەلۇم جايدا ئۆلچەم قىلىنغان بىرلىكنىڭ قىممىتى، ئۇنىڭ يېنىدىكى توربۇن بىلەن قانداق سېلىشتۇرۇلىدۇ؟
- تەخسە ۋە پارچىلانغان ئاتلار قانچە ۋاقىت داۋاملىق ئېغىرلىق ئاستىدا تۇرىدۇ، ئۇزۇنغا سوزۇلىدۇ، بۇنى قانداق قىلىپ خاتالىقتىن ئىلگىرى بايقالايمىز؟
- ئاتلار قانچىلىك يېقىنلىشىدۇ باقمىچىلىق مەيدانىدائۇلار بىر-بىرىنى قانچىلىك يوقىتىپ قويدى؟
- قاناتلىرى تىكلەنگەن ئايروپىلان ئۈچۈن قايسى ئاۋاز رايونى قائىدىلىرى مەنىلىك، ئايروپىلانلار قانداق قىلىپ ئايروپىلانلارنى كۆرسەتكەن ۋە ئېنىقلىغان بولۇشى كېرەك؟
- ئاتلار قۇشلارغا ۋە چاشقانلارغا نېمە قىلىدۇ؟ يەنى، بىر خىل ئۇسۇلدا ئېيتقاندا، بۇ خىل رېئاللىقنىڭ ئۆزگىرىشى ۋە ئۇنىڭغا بولغان ئىنكاسلار.
- ئەڭ چوڭ تىپتىكى سۇ ئاستى ئېلېكتىر ئىستانسىسى بۇلۇتتىن قۇتۇلالايدۇمۇ؟
ئىشلىگۈچى نەمۇنە ئۈچۈن نېمە كېرەك؟
يەنى، بىر قىسىم كىشىلەرنىڭ قارىشىچە، بۇ خىلدىكى تەتقىقاتلار ئاساسەن ئىجتىمائىي پەنلەر بىلەن مۇناسىۋەتلىك بولۇپ، ئۇلارنىڭ نەزەرىيەلىرىدە ئەقلىي ئىقتىدارلىق ئادەملەر ھەققىدە مەلۇماتلار بار.
| پەسىل | خىزمەت | بۇنى قوللايدىغان قارار | قىممىتى | ۋاقىت |
|---|---|---|---|---|
| 0. ئۈستەلئۈستى ئوقۇش | مەقسەت رايوننىڭ ئېقىن ۋە سائىتى مودېلى، ئوچۇق قوراللار ۋە Makani نىڭ نەشر قىلغان كودى ئىشلىتىلىدۇ؛ 100-500 مېتىرلىق شامال سانلىق-مەلۇماتلىرى لىندار ھەرىكىتى ياكى قايتا ئانالىز قىلىش ئارقىلىق ئېلىنىدۇ | بۇ يەرنىڭ شامالىنىڭ كۈچى بەكمۇ يۇقىرىمۇ؟ | $10k to $30k | 2-3 ئاي |
| 1. Force test | 10-20 م² كېلىدىغان، ئېغىرلىق ساندۇقى ۋە ۋىنچ بىلەن تەمىنلەنگەن، قول بىلەن ئۇچىدىغان، ئاندىن ئاپتوماتىك باشقۇرغۇچى بىلەن ئۇچىدىغان قۇش | Loyd نىڭ ئۈستىگە تەخمىنەن ئۆلچەملەنگەن tether كۈچى ۋە كۈچ كۈرۋى | $30k to $80k | 6 ئاي |
| 2. Working model | 10 ~ 30 كىۋادرات كىلومېتىرلىق يەر ئاستى ئىستانسىسى: دۇمباق، موتور-جېنىراتور، ئېلېكتىرونلۇق كۈچ، ئاپتوماتىك ھەيدەپ بېرىش سىستېمىسى؛ ھەر بىر ئايلىنىشتا ئېنېرگىيەنىڭ چىقىشى ۋە كىرىشى خاتىرىلىنىدۇ | كۈندە ئۆلچەم قىلىنغان كىۋادرات سائەت ۋە ئاپتوماتىك ئايلىنىش | $150k to $400k سانلىق مەلۇمات | 12 ئاي |
| 3. Pilot | يىراق ياكى ۋاقىتلىق ئورۇندا 100 كۋادرات كىلومېتىرلىق بىرلىك، بىر يىللىق ئۆلچەملىك چىقىم ۋە قوللىنىشچانلىق، ياۋايى ھايۋانلارنى كۆزىتىش | ھەر يىلى ھەقىقىي چىقىم، بىر كىۋادرات سائەت ئۈچۈن خەجلەنگەن پۇل، ساقلاش | $1M to $3M | 18-24 ئاي |
ئىشلەش مودېلى، بۇ بەت ئۈچۈن، 2- باسقۇچنى كۆرسىتىدۇ: پۈتۈن پۇمپلاش ئايلىنىشىنى ئېلىپ بېرىۋاتقان ۋە ھەر بىر ئايلىنىشنى خاتىرىلەپ، باتارېيىگە ياكى تورغا ئۆلچەملىك ئېنېرگىيەنى قويىدىغان يەر ئاستى ئىستانسىسى. سىمنى قاتتىق تارتقان قۇشخانا تېخى ئېنېرگىيە زاۋۇتى ئەمەس.
بىز كىمگە موھتاجمىز
- فېيرال-كونتىرول ئىنژىنىرلىرى ئۆز-ئۆزىنى باشقۇرىدىغان رېمونتچىلار ياكى ئايروپىلانلارنى ئىشلىتىش تەجرىبىسىگە ئىگە: ئېشىپ چۈشۈش، چۈشۈش ۋە خاتالىقنى ھەل قىلىش كۆپىنچە ئىش.
- Aerodynamicists قاققۇن ۋە قانات ياساش ئۈچۈن، بۇلار ئىچىدە تېتىر تارتىش ۋە ئېلېكتىرونلۇق قۇرۇلما بار.
- Power-electronics ۋە drive engineers winch motor-generator، reel-in phase ۋە grid connection ئۈچۈن ئېنېرگىيە ساقلاش.
- Materials engineers tethers، fabrics ۋە fatigue testing ئۈچۈن.
- مېتەئورىتولوگلار 50-600 مېتىر ئارىلىقتىكى شامالنى ئۆلچەش ئۈچۈن ليادېر تەجرىبىسىگە ئىگە.
- ئاۋىياتسىيە قانۇن تەشۋىقاتچىسى ئۇچۇش ئىجازىتى ۋە ئايروپىلان ئورۇنلاشتۇرۇشى ئۈچۈن.
- Ecologists قۇش ۋە چىلاننى كۆزىتىش ئۈچۈن لايىھەلەش.
- ئۆگىنىش ئورنى: ئاق يەر ۋە ياردەمچى قوشنالىرى بار بىر يىراقتىكى جەمئىيەت، تاش كۆمۈرخانىسى ياكى چوڭ چارۋىچىلىق مەيدانى.
تېخىمۇ ياخشى ئويىڭىز بارمۇ؟
بىر قىسىم ئالىملار بۇ خىلدىكى مەشغۇلاتنى بىر خىل ئىجتىمائىي مۇناسىۋەت دەپ قاراشقا بولىدۇ. بىر نەرسە ئېيتقاندا، ئۇنىڭغا بىر ئىشلىگەن، ھەقىقىي ھاياتتىكى توكنى ئىشلەپچىقىرىدىغان مودېليەنى، ئۇنىڭ مەھسۇلاتى بىر ۋاسىتىدە ئۆلچەملەنگەن بولۇپ، ئېيتىلغان ئەمەس. يەنى، بىر خىل ئېنېرگىيە مەنبەسىنىڭ ئۆزىگە خاس بولغان ئېنېرگىيە مىقدارى ۋە ئۇنىڭغا مۇناسىۋەتلىك ئېنېرگىيەنىڭ مىقدارى. يازما پىكىرلەرمۇ قوبۇل قىلىنىدۇ: ئەگەر فىزىكا ۋە سانلار توغرا بولسا، بىز ئۇلارنى بۇ تور بېتىدە ئېلان قىلالايمىز. لېكىن، ئىشلىگۈچى مودېلسىز پۇل توپلاش ناھايىتى قىيىن، بۇ يەردە پۇل بېرىش، كىرىم قىلىش ياكى تونۇشتۇرۇشتىن باشقا ھېچنېمە يوق.
سىزنىڭ ئويىڭىزنى ياكى ئۇچۇش سانلىق-مەلۇماتىڭىزنى contribution form ئارقىلىق ئەۋەتىڭ: ئۇ ھەل قىلغان مەسىلە، فىزىكا تەكشۈرۈشى، ئۆلچەملەشتۈرۈلگەن ياكى تەخمىنەن چىقىرىلغان مەھسۇلات، بىر كىۋادرات سائەتتىكى ئومۇمىي خەجلىنىش ۋە ئۇنى خاتا دەپ ئىسپاتلاشقا بولىدىغان ئەڭ ئەرزان سىناق. باشقا يوللار ئۈچۈن energy alternatives compared ۋە بىزنىڭ ئۆزىمىزنىڭ ئېچىۋېتىلگەن Fan Wall research نى كۆرۈڭ.
مەنبە
- Loyd, M.L. (1980). Crosswind kite power (for large-scale wind power production). 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 a cost-of-energy analysis. قىسمى ئىككىنچى ۋە ئۈچىنچى.
- X، ئايغا ئۇچۇش زاۋۇتى. Makani: M600، ئېنېرگىيە ئات كۆچۈرۈش ۋە 2020-يىلىدا تاقىلىش.
- 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). Airborne wind energy systems: a review of the technologies. Renewable and Sustainable Energy Reviews 51, 1461-1476.
- Archer, C.L. and Caldeira, K. (2009). دۇنيادىكى ئەڭ چوڭ ۋىجدانلىقلار جەمئىيىتى. Energies 2(2), 307-319.
- Miller, L.M., Gans, F. and Kleidon, A. (2011). يېڭىلىنىدىغان ئېنېرگىيە مەنبەسى بولغان رېئال-ۋاقىتتىكى شامال كۈچى: ئاز كۈچ، چوڭ تەسىر. يەر شارى سىستېمىسى 2، 201-212.
- ئاتىسى ئاقسۇلۇق. News، Klixbüll دىكى SkyPower100 (2022)، Mauritius (2023) ۋە تايۋان (2025) نى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ؛ Venyo (PN-14) ئۇچۇرلىرى.
- كۈتۈۋېلىش. تەخنىكا ۋە Falcon سىستېمىسى ئۇچۇرلىرى.
- كىملىك. شىركەت تور بېكىتى.
- Ampyx كۈچى: شىركەتنىڭ تارىخى ۋە پۇلسىزلىنىش، 2022.
- Lazard (June 2024). Levelized Cost of Energy+ نەشرى 17: قاراڭغۇلۇق $27 to $73 بىرلىك مىلىۋۇتلۇق، دېڭىزدىن چىقىدىغان شامال $74 to $139، گازنىڭ ئېشىش مىقدارى $110 to $228. The June 2026 edition gives the commercial rooftop solar range used as our benchmark.
- سىز Local Solar System پىلان. The Fan Wall: open wind research, for the rooftop solar benchmark of $0.19 per kWh.
- Haas, T., De Schutter, J., Diehl, M. and Meyers, J. (2022). ھاۋادا ئۇچىدىغان شامال ئېنېرگىيە زاۋۇتىنىڭ چوڭ-ئۈچۈرمە تەقلىدلەش پروگراممىسى. Wind Energy Science 7, 1093-1135.