https://www.high-endrolex.com/35

јльтернативное использование ветра, обеспечивающее сверхприбыль

јльтернативное использование ветра, обеспечивающее сверхприбыль

Ќеприкованна€ к земле автономно летающа€ ветроэлектростанци€ (¬Ё—) и наземна€ станци€. »зобретение венгерского ученого dr. Dobos Gábor, которое позвол€ет извлечь энергию воздушных рек тропосферы.

»де€ о создании летающей ветр€ной станции, использующей энергию воздушных потоков тропосферы, котора€ больше в несколько сот раз, чем у поверхности земли, на первый взгл€д кажетс€ из области фантастики. Ќо это не так. »зобретение венгерского инженера, доктора √абора ƒобоша – «Ќеприкованна€ к земле автономно летающа€ ветроэлектростанци€ и наземна€ станци€» – €вл€етс€ альтернативой работающих сегодн€ наземных ветр€ных электростанций. ќна существенно дешевле, эффективнее и не имеет известные недостатки. Ћетающа€ ветр€на€ электростанци€ может работать в посто€нном режиме и приносить тем самым инвесторам сверхприбыль в услови€х существующей системы государственной поддержки использовани€ альтернативных источников энергии в большинстве стран.

Ёффективность производства электроэнергии с помощью современных ветр€ных электростанций значительно уступает тому потенциалу, которым обладает этот источник энергии. ѕричиной €вл€етс€ то, что традиционные ветр€ные электростанции могут использовать только воздушные потоки у поверхности «емли, которые обладают незначительной плотностью энергии.

  тому же из-за непосто€нства ветровых потоков их эффективность всего 20 процентов, что €вл€етс€ проблемой дл€ большинства энергетических сетей.

јвтономно летающа€ ветр€на€ электростанци€ и наземна€ приемна€ станци€ основываютс€ на совершенно новом подходе к ветр€ной энергетике. ≈сли хотели бы производить значительный объем энергии с использованием обычных ветр€ных электростанций, то требовались бы ветр€ки гигантских размеров, что €вл€етс€ тупиком. Ёто можно продемонстрировать двум€ фактами: например, турбины ветроэлектростанции Nordex N90 мощностью 2,3 ћ¬т имеют общий вес 55 тонн, пока летающа€ часть ветроэлектростанци€ с такой же отдаваемой мощностью весит всего около 2 тонн!   тому же эффективность обычных станций всего 20–30 процентов из-за непосто€нства ветровых потоков у поверхности «емли. ƒополнительной проблемой €вл€етс€ то, что энергосистема сама имеет неоднородность нагрузки, из-за пика и провалы энергопотреблени€, а выработка и потребление должны балансироватьс€. ѕоэтому иде€ об использовании энергии высотных потоков ветра давно назрела.

Ќо это непроста€ задача, так как нельз€ построить ветр€ные башни в несколько тыс€ч метров. ¬ насто€щее врем€ многие умные люди ищут разрешение этой проблемы. ќбъ€вленных результатов пока нет, но все известные концепции свод€тс€ к тому, что все эти устройства как-бы плавают в воздухе и прив€заны к земле. ј вырабатываема€ энерги€ передаетс€ на землю через кабели, расположенные параллельно с тросом.

“аким образом, проблемы, св€занные с малой интенсивностью воздушных потоков у поверхности «емли могут быть забыты. Ќо сложности , св€занные с непосто€нством ветровых потоков остаютс€, плюс те осложнени€, которые св€заны с тросом.

Ќеприкованна€ к земле автономно летающа€ ветроэлектростанци€ и наземна€ станци€ представл€ют собой новую парадигму в использовании энергии ветра. —обирающие энергию летающие аппараты используют высоко интенсивные воздушные потоки атмосферы, но эти устройства не приковываютс€ к земле. ѕроизведенна€ энерги€ передаетс€ на наземную станцию с помощью накопительных устройств.

“ехнические основы проекта

¬се части альтернативной ветроэлектростанции основаны на уже известных и возможных технических решени€х. Ќо система в результате синтеза известных элементов представл€ет собой новую концепцию использовани€ энергии ветра.

¬место статичных ветров изобретение использует динамические атмосферные €влени€. Ќапример: восход€щие потоки ветра (термики) и динамическое парение, использу€ разность скорости ветра на разных рассто€ни€х от поверхности, подобно морским птицам.

»звлеченна€ энерги€ при необходимости будет временно запасатьс€ на борту планера, потом дозированно передаетс€ на дальнейшее использование на наземную станцию. ƒруга€ составл€юща€ часть системы – наземна€ станци€. ќна работает, как маленький аэродром, обеспечива€ обслуживание автономно летающих аппаратов.

¬о вторых, станци€ принимает выработанную энергию и при необходимости превращает ее в другую форму энергии, в том числе электроэнергию и доставл€ет ее потребител€м. Ёти две физически разделенные составл€ющие части образуют единую логистическую систему, обеспечива€ осуществление изобретательской идеи. ƒанное решение избегает те проблемы, которые возникают при использовании воздушных потоков у поверхности «емли и ветров высокой атмосферы известными ¬Ё—. “ем самым открываютс€ недоступные раньше возможности дл€ использовани€ энергии ветров.

—уперэффективна€ летна€ техника

¬озникает вопрос: если речь идет о неприкованной к земле автономно летающей ветро- электростанции, то что обеспечивает противодействие давлению ветра, которое позвол€ет ,чтобы ветер не уносил устройство? “ут открываютс€ две возможности.

ќдин вариант – давно известна€ летна€ техника, это использование вертикального потока теплого воздуха в качестве источника энергии. Ќикто не оспаривает, что эта энерги€ извлекаетс€ из ветров без того, чтобы планер был прикован каким-то образом к земле. »сследователи NASA разработали систему и компьютерную программу дл€ модельного планера. —истема распознает вертикальные потоки воздуха издалека один за другим, а планер в автоматическом режиме подлетает к этим потокам и использует их энергию дл€ подъема. — помощью этих инструментов планер намного дольше может находитьс€ в полете.

ѕланер на высоте несколько тыс€ч метров имеет большой запас энергии. ≈сли монтировать на нем пропеллер, то так называемый релативный ветер будет крутить пропеллер и с помощью электрического генератора может вырабатывать электроэнергию. Ётот способ «регенеративного парени€» позвол€ет преодолеть неблагопри€тные дл€ полета ветр€ные ситуации и удержатьс€ достаточно длительное врем€ в полете при помощи накопленной электроэнергии без использовани€ какого-либо горючего.

ƒруга€ возможность открылась после анализа полета морских птиц. »звестно, например, что альбатросы, не дела€ никакого движени€ крыль€ми при любом ветре могут летать в любом направлении. ƒл€ этого они не нуждаютс€ в вертикальных потоках воздуха. ќни используют ветер, а точнее два воздушных потока, скорость которых отличаетс€. ќни маневрируют и пролетают на их грани, приобрета€ тем самым энергию дл€ полета.

–ечь идет о том, что приближа€сь к поверхности земли, скорость ветра разна€ на разных рассто€ни€х от поверхности. Ёто используетс€ птицами. јнимаци€ на следующем линке прекрасно демонстрирует суть данной летной техники. ћеханические кинетические детали этого вида полета уже досканально известны. ѕолет птиц воспроизводитс€ при помощи математического моделировани€. ƒанна€ тема имеет подробную литературу. «аимствованна€ у птиц техника полета широко примен€етс€ современными планерами.

ƒинамическое парение (dynamic soaring)

ќблада€ теорией, открываетс€ возможность дл€ планировани€ полетных траекторий динамического парени€. ÷ель – выбирать из этих траекторий наиболее благопри€тные с точки зрени€ энергетики. ѕоэтому исследовани€ ведутс€ в том направлении, чтобы беспилотные летательные аппараты (ЅѕЋј) или дроны и их управл€юща€ система были «научены думать» , как человек и принимать соответствующие решени€. ƒл€ иллюстрации имеетс€ интересна€ компьютерна€ программа.

Ёто и делают представители науки по биомиметики (biomimetic behavioral engineering), которые могут научить эти летающие роботы планерному полету, подобному тому, как летают морские птицы.

ќб этом пишетс€ в данной статье достаточно подробно, так как эта проблема €вл€етс€ ключевым вопросом дл€ проекта и не в последнюю очередь с точки зрени€ экономики и экономической эффективности. ∆изнеспособность и осуществимость проекта зависит во многом от ответов на эти вопросы. Ќапример, летчики будут сидеть не в планерах, а перед монитором компьютера на рассто€нии многих километров от полета. ћожно экономить на весе летчика, соответственно полезный груз может быть больше, сдела€ конструкцию планера проще и дешевле. Ќет необходимости специальной гермокабины и не нужна обогреваема€ спецодежда дл€ летчиков, кислород и т. д. , так как на высоте полета (на 10 тыс€ч метров) температура воздуха – 50 градусов ÷ельси€. Ќа основе прилагаемого обширного списка научной литературы можно убедитьс€, что эти вещи существуют и данный проект осуществим по сегодн€шнему состо€нию техники и науки. —ложность проекта заключаетс€ в синтезе известных раньше рещений.

¬озвраща€сь к динамическому парению, следует объ€снить, как можно достичь энергетический выигрыш на основе разности скорости ветра. ѕон€ть это поможет следующа€ анимаци€. Ќебольшой расчет тоже способствует этому, его можно найти на линке. ѕервые исследовани€ по динамическому парению были проведены модельными самолетами. ƒо сих пор многие увлекаютс€ динамическим парением модельных планеров. Ќа интернете множество съемок об этом. ѕодобные полеты очень полезны с точки зрени€ технического прогресса, так как миниатюрные модели используютс€ и в других област€х. Ёти исследовани€ свидетельствуют о том, что при помощи динамического полета планера через грань воздушных потоков с разными скорост€ми, можно развивать неверо€тную скорость. ¬ умелых руках планер может достичь скорость, превышающую 300 миль/час. Ёто благополучно с точки зрени€ энергетики и бортовых оборудований, так как их размер можно значительно сократить.

Ёти маневры можно совершить и пилотируемым планером и нет сомнений, что можно достичь энергетический выигрыш. ќдин из первых летчиков, совершивших этот маневр, был –андел √ордон, капитан ¬оенно ¬оздушных —ил —Ўј. ÷итата из его диссертации:

"ќсновной целью этого полета было доказательство или опровержение того, что динамическим парением полномасшабного пилотируемого человеком планера возможно размножать его совокупную энергию. ѕри помощи моделировани€ и проведени€ испытательного полета, математического анализа данное исследование предоставл€ло первое документальное доказательство этого энергетического выигрыша."

„то превращает устройство по использованию энергии ветра в ¬Ё—?

¬ силу предыдущей аргументации нет сомнений, что энергию движущегос€ воздуха можно использовать с помощью соответствующих неприв€занных к земле летающих аппаратов. ≈сть несколько таких устройств. ѕришло врем€ поговорить об определении ветроэлектростанций. ѕо каким критери€м можно считать устройство по освоению энергии ветра ¬Ё—? —танци€ имеет не менее двух и не более трех критерий:

извлечение энергии из ветра;

передача извлеченной энергии дл€ наземной станции или энергетической системы в цел€х дальнейшего использовани€.

≈сли эти два процесса, указанные выше, не происход€т синхронно, то выработанна€ энерги€ должна запасатьс€ временно.

¬ыше мы упом€нули две основные концепции о возможном использовании энергии ветровых потоков большой высоты. ќдна из них прив€зана€ к земле, в то врем€ как друга€ использует автономные, неприв€занные планеры. ѕрив€занные устройства передают энергию с «неба», но они не могут следить за ветром и не могут устранить колебани€ ветра. ќт необходимости использовани€ троса исходит также дискомфорт.

јбсолютной новизной €вл€етс€ этот новый подход к проблеме и ее разрешение изобретением, что документально подтверждаетс€ ¬семирной ќрганизацией по »нтеллектуальной —обственности.

—уммарно можно констатировать, что до сих пор не существовала ветроэлектростанци€, котора€ была бы основана на энергетическом использовании восход€щих потоков и градиентов скорости ветра. Ќет такой автономно летающей электростанции, котора€ запасала бы энергию, извлеченную из ветра, а затем передавала бы ее на приемную наземную станцию дл€ дальнейшего использовани€.

Ћетающие роботы

Ѕеспилотные летательные аппараты (ЅѕЋј) получают широкое распространение сегодн€. ќни выполн€ют обычно опасные задани€ или такие, которые не нуждаютс€ в участии пилота. ÷ена на современные ЅѕЋј варируетс€ от 10 (!) долларов до заоблачных. —егодн€ множество производителей предлагают свою продукцию и их можно приобрести из разных источников.

÷ена на компактные ЅѕЋј, имеющие подход€шее управление, находитс€ в диапозоне от 20 000 до 30 000 тыс€ч долларов. »ногда только одна система управлени€ стоит таких денег. —егодн€ имеетс€ достаточно много готовых решений дл€ данной цели и таким образом, легко построить автономно летающие дроны даже из запасных частей, которые продаютс€ на авиационном рынке. —уществуют профессионалы, которые могут эти планы осуществить. ¬ случае с автономной летающей электростанцией, несколько дронов должны летать вместе. ѕри этом все маневры ведущего планера должны повтор€ть остальные. ѕодобные решени€ часто встречаютс€ в военной авиации, которые следует адаптировать. Ёто знание постепенно находит применени€ в гражданской авиации.

√де найти полезные ветр€ные градиенты?

≈сли уже есть соответствующие летательние аппараты, вопрос только в том, что где искать подход€щие воздушные потоки. —ейчас имеетс€ огромное количество данных измерений радиозондов метрологических станций всего мира. ќни содержат непосредственные данные о градиентах скорости ветра.   сожалению, пока нет карты этих градиентов в отличии от карт поверхностных ветров. ¬ цел€х энергетического использовани€ ветров у поверхности земли подобные карты были созданы за последние 10 – 15 лет в большинстве стран мира. Ќесмотр€ на это, с полной уверенностью можно считать, что в значительных част€х «емли имеютс€ перепады скорости ветра, которые пригодны дл€ выработки энергии.

ƒл€ динамичного планерного полета крайне пригодными €вл€ютс€ так называемые воздушные реки. Ёто узкие горизонтальные потоки воздуха с высокой скоростью. ¬оздушные реки наход€тс€ на высоте около 10 тыс€ч метров, где посто€нно дует ветер. Cкорость его достигает 50–80 метров в секунду. ћощность потока 80 k¬т/m2 , а в их непосредственной близости скорость ветра намного ниже. Ѕлагодар€ этому они однозначно пригодны дл€ энергетического использовани€.

« ошка» вырабатывает энергию

¬оздушна€ €ма (CAT)¬оздушные реки часто имеют резкие воздушные €мы (—ј“), которые опасны в авиации. —амолет, пролетающий через границу воздушных потоков, скорость которых резко отличаетс€ друг от друга, может резко без €вных признаков снижатьс€ или подниматьс€. ¬оздушный поток €вл€етс€ невидимым, по-английски называетс€ Clear Air Turbulence. —окращенно —AT , то есть «кошка». Ѕолее подробно: в отличии от гражданской авиации, где подобный феномен €вл€етс€ проблемой. ƒл€ специальных планеров данного проекта турбуленци€ €вл€етс€ естественной средой и источником энергии. CAT €вл€етс€ одним из главных доказательств тому, что существуют и совсем нередкие те атмосферные феномены, которые €вл€ютс€ предметом интенсивных исследований. ѕо сути сегодн€ уже решено, что воздушные реки прекрасно пригодны дл€ нашего проекта. ¬оздушные реки посто€нно контролируютс€ и даютс€ прогнозы. ѕоэтому можно их легко найти и использовать.

ƒругие возможности

¬оздушные реки €вл€ютс€ несомненно самым мощным энергетическим источником дл€ нашего проекта, позвол€ющим создать летающие электростанции, размер которых намного меньше, чем обычные ветр€ные станции при такой же мощности. ¬ тоже врем€ имеетс€ много других возможностей. ќни могут быть использованны с меньшими по размеру летающими роботами и обеспечивать, например маленькую ферму электроэнергией.  онечно, нет смысла искать нефть, где ее просто нет, а так же не следует искать ветер, где его нет. ƒавайте посмотрим, где имеет смысл запускать летающие электростанции.

¬ертикальные воздушные потоки в горах

ѕервые экспериментальные полеты в цел€х испытани€ возможностей динамического парени€ были исполнены опытными планерами в услови€х горной местности. “акие места используютс€ любител€ми авиамодельного спорта. ¬ этом случае, используетс€ выраженное действие воздушной €мы на стыке пронос€щегос€ над вершиной горы ветра и безветренной зоны. ќбразование воздушной €мы хорошо изображаетс€ на следующем линке. Ќа основе этого и сказанного выше, планер может развивать скорость несколько сот километров в час. ѕростой калькул€цией доказываетс€, что небольшой планер весом в 10–30 килограмм может вырабатывать в зависимости от атмосферных условий столько энергии, сколько достаточно дл€ нужд семьи из четырех человек.

ѕодражание альбатросам

¬осход€щий поток у берегов мор€Ёта летна€ техника уже известна, как парение альбатроса. »спользовать эту технику можно, как птицы используют воздушние €мы. Ќа следующем линке видеосъемка показывает реальность этого.

√радиенты ветра у берегов мор€

—ила ветра у берегов мор€ в два раза превышает скорость ветров над сушой. ѕричина этого – разна€ величина трени€ воздушных потоков над водой и сушей. [43] ¬доль длинных побережий ветер используетс€ в таких цел€х. ¬идеосъемка показывает, что эта реальна€ возможность.

√радиенты над поверхностью земли

јвиацнонные происшестви€ показывают, как воздушные €мы вли€ют на взлет и посадку самолетов. »сследовани€ ведутс€ уже давно и анализируютс€ причины происшествий у поверхности земли. ¬се эти факты свидетельствуют о том, что частота этих турбуленций и их интенсивность веро€тно значительнее того, что раньше предполагалось. ѕоэтому имеет смысл исследовать пригодность этого €влени€ дл€ динамического парени€. –езультаты доказывают эффективность использовани€ энергии ветра во многих част€х мира.

ѕогодные фронты

ѕогодные фронты тaкже могут создавать услови€ дл€ возникновени€ воздушных €м. ¬о многих чaст€х «емли они могут быть использованы дл€ извлечени€ энергии путем воздушного парени€.

ѕропеллер и винт ветр€ка одновременно

Ћетающа€ часть нашей ветроэлектростанции имеет двуединную функцию. — одной стороны, когда винт работает от электродвигател€ планера, он производит т€гу дл€ взлета. ѕосле достижени€ подход€щей воздушной €мы ЅѕЋј выключает мотор и начинает накапливать энергию. –елативный ветер вращает пропеллер и он функционирует, как ветр€к. Ёто выгл€дит так , что он вращает вал двигател€, который, как генератор, вырабатывает электричество.

—амое характерное дл€ генератора – это отношение мощности к весу. ѕредел технических возможностей сейчас около 10 k¬т/кг, но может достигать и 20 k¬т/ кг генератором с помощью сверхпроводимости. ¬ этой области ведутс€ интенсивные исследовани€. ¬ будущем можно достичь отношение мощности к весу 25–40 k¬т/кг мотора, а с генератором это может быть 40–80 k¬т/кг.

Ёнерги€ накопленна€ в аккумул€торе в форме жидкого воздуха

¬ыработанную энергию необходимо временно запасать на борту дронов. — этой точки зрени€ наиболее важный показатель – энергоемкость аккумул€тора. ѕри низкой емкости аккумул€тор и самолет имеет большой вес, что повышает и инвестиционные и эксплуатационные расходы проекта. ѕоэтому необходимо использовать аккумул€тор с наибольшей энергоемкостью, то есть отношение емкости аккумул€тора должно быть максимально к его весу. ƒл€ такой цели больше всего подход€т литиевые батареи General Motors, разрабатываемые дл€ электромобил€ GM-Volt. –азработку ведет корейска€ фирма LG Chem. ѕо лабораторным данным энергоемкость этой батареи достигает 5 k¬т/кг, что соответствует цел€м нашего проекта.  оэффициент современных аккумул€торов по хранению энергии достигает почти 100 процентов.

¬ нашем расчете мы указали 95 процентов.  аждому летающему роботу принадлежат 2 комплекта аккумул€торов. ќни наход€тс€ попеременно на борту и на приемной станции. ѕосле посадок, которые производ€тс€ каждые 4 часа, зар€женный аккумул€тор разр€жаетс€ до следующей посадки планера. ≈сли летающа€ электростанци€ используетс€ посто€нно, то приблизительно трехмес€чный срок эксплуатации покрывает расходы на приобретение аккумул€торов.

¬о всем мире ведутс€ расширенные исследовани€ по изобретению болeе энергоемких аккумул€торов. –€д исследований рассматривают использование расплавленных солевых электролитов в несколько сот градусов, что позвол€ет поддерживать высокую энергетическую плотность и небольшие размеры устройства. ¬ результате этого и особенно в случае с так называемой «жидкой батареей», аккумул€тор не должен быть габаритным.

ќсновную массу устройства составл€ет среда хранени€ энергии, такие как аммиак, лити€ и др., которые хран€тс€ не внутри батареи, а в отдельном контейнере. Ѕатаре€ натрий-серa имеет, например энергетическую емкость один мегаватт. —редой хранени€ энергии служит металлический натрий. ¬ насто€щее врем€ эта батаре€ находитс€ в стадии тестировани€. Ќатрий имеет меньшую энергетическую плотность, чем литий, из-за его большого атомного веса. –ешение проблемы, тем не менее, «в воздухе».

Ќа основе этих тенденций и возможных химических систем, а также анализа термодинамических данных, в проекте мы можем расчитывать и на более плотные аккумул€торы – 8 k¬т/кг. Ќо в расчет это не берем. ћы рассчитываем на указанные выше аккумул€торы с энергетической емкостью 5 k¬т/кг ,так как они прошли лабораторные испытани€.  роме этих аккумул€торов есть возможность использовани€ в проекте и другие средства, например: жидкий воздух. ѕричину этого разъ€сним позже.

ƒоставка энергии на землю

— указанными выше аккумул€торами 5–10 k¬т/кг летающий робот приземл€етс€, разр€жает их или мен€ет на разр€женые свои аккумул€торы, взлетает и продолжает работать. ¬ случае с сжиженным воздухом из-за низкой энергетической плотности предлагаетс€ другое решение. ¬ыработанный сжиженный воздух собираетс€ в пластмассовые контейнеры с двойной перегородкой. Ёти контейнеры наполн€ютс€ один за другим и при помощи автоматических парашютов, управл€вл€емых GPS, доставл€ютс€ на наземную станцию.  онтейнер опустошаетс€, а потом пустой контейнер и парашют комплектуютс€ дл€ следующего полета. Ќа одном летающем роботе размещаетс€ много таких средств. “аким образом, во врем€ одного полета вырабатываетс€ много энергии. ѕланер не должен с собой вести аккумул€тор и полезного груза можно разместить больше. јвтоматические парашюты с GPS свободно приобретаютс€ у нескольких производителей. ќбширна€ литература по управлению подобными парашютами имеетс€.

¬ цел€х разработки генератора, производ€щего сжиженный воздух, который можно использовать на борту самолета, был достигнут значительный прогресс по проекту NASA. ”стройство дл€ нашего проекта тем не менее требует дальнейшую проработку. √енератор на борту летающего робота должен работать непосредственно от пропеллера. ѕоэтому в конструкции необходимо использовать пластмассу и сплав легких металлов, чтобы значительно сократить вес. ѕодробности выход€т за рамки данной статьи. Ќо следует отметить, что сегодн€ ведутс€ широкомасштабные криотехнические исследовани€ по изобретению устройств по выработке сжиженного воздуха, а также других устройств, использующих сверхпроводимость. Ёти средства разрабатываютс€ специально дл€ авиационной техники. ¬ышеукaзанные способы накоплени€ энергии вход€т в сегодн€шний тренд. — их использованием мы разработали такую технологию, котора€ не загр€зн€ет окружающую среду. ¬ыработанный сжиженный воздух превращаетс€ в механическую энергию эффективно.

Pезерв мощности

ѕротивники наземных ветр€ных электростанций считают, что необходим резерв мощности ( Backup-power) , который соответствует номинальной мощности, чтобы в любой момент можно было бы обеспечивать ровность количества электроэнергии передаваемой в электросеть. ¬опреки этому сторонники ветр€ных электростанций считают, что нет необходимости в резерве. ≈сли это на самом деле так, то трудно пон€ть, почему столько экспериментальных проектов по накоплению электроэнергии. ћожно считать, что обе позиции прeдвз€тые и ни одна из них не соответствует истине. ѕравда только то, что наша электростанци€ также быстро включаетс€ или выключаетс€, как гидроэлектростации или теплоэлектростанции. “ем самым цена нашей электроэнергии должна быть конкурентно способной с ценой тех электростанций, работающих в посто€нном режиме. ¬ любом случае правда, что когда обычна€ ветр€на€ станци€ не работает, ее должна подстраховывать друга€, котора€ вырабатывает углекислый газ или €дерные отходы. ј летающа€ электростанци€ работает абсолютно чисто.

»сходные точки, основные данные, цена на электроэнергию

јльтернативна€ энерги€ во всем мире €вл€етс€ крупным бизнесом. ћножество исследовательских институтов, государственых и частных учреждений делают анализы и прогнозы о будущем этой отрасли и соответственно о способности ее приносить прибыль. »меетс€ множество интерпретаций достижений и неудач. ƒанные имеют большой диапазон в зависимости от источника. ≈ще больше отличаютс€ оценки этих данных. „астично стороны расход€тс€ во мнении о том, что €вл€етс€ положительным результатом.

√овор€ об эффективности обычных ветр€ных электростанций, возникают серьезные вопросы и сомнени€. ѕо данным ¬енгерского ћинистерства ќхраны ќкружающей —реды окупаемость этих электростанций без государственных субсидий сомнительна. ¬идимо этим объ€сн€етс€ венгерска€ система, котора€ принуждает прием электроэнергии выработанной ветр€ками и то, что государство гарантирует высокую цену на нее. Ёто критикуетс€ »сследовательским ÷ентром –егионального Ёнергетического ’оз€йства. Ќемецкие исследовани€ приход€т к такому же выводу. ¬ —Ўј ветр€ные электростанции имеют налоговую льготу в размере 2,1 цента/k¬т/ч .

“аким образом, во многих странах производство ветр€ной энергии поощр€етс€ государством. Ёто не делалось бы, если у государства не было бы везкой причины на поддержку. Ётот факт свидетельствует о том, что именно с этим должен конкурировать наш проект. — одной стороны было бы нелепо отказатьс€ от государственных субсидий, так как они обеспечивают ускоренную окупаемость. — другой стороны нужно посмотреть на что способна наша технологи€ объективно. Ќесколько данных из авторитетных источников:

¬ своем анализе за 2011 год Ёнергетический »нформационный ÷ентр —Ўј указывает, что средн€€ цена на электроэнергию будет равн€тьс€ 9,8 центов за k¬т/ч.

ѕо данным јссоциации ¬етр€ной Ёнергии ¬еликобритании за 2005 год цена энергии, выработанной наземными ветр€ными электростанци€ми («onshore») составл€ла 3,2 пенни за k¬т/ч. “о же самое с прибрежными станци€ми («offshore») 5,5 пенни за k¬т/ч.

Ёнергетический »нформационный ÷ентр —Ўј в своем ежегодном энергетическом прогнозе эа 2006 год прогнозировал на 2015 год следующую цену на ветр€ную энергию («Levelized Cost Comparison for New Generating Capacity in the United States») 55,8 USD/ ћ¬т/ч . Ётот же источник за 2011 год в своем прогнозе на 2016 год цену энергии наземных станций указывает: 97USD/ ћ¬т/ч, а прибрежных 243 USD/ћ¬т/ч соответственно.

ѕриведенные данные имеют широкий разброс от 0,05 0,25 USD/k¬т/ч. ѕо мнению известного специалиста по инновации господина ƒентона68 мы должны калькулировать половину предполагаемой минимальной цены, т. е. 0,05 USD/ k¬т/ч , чтобы высто€ть в конкурентной борьбе. ѕоэтому расчет был сделан на 0,025 – 0,05 – 0,1 – 0,2 USD/k¬т/ч соответственно.

 апитальные затраты

ѕрогноз по ветр€ной энергии на 2010 год от Global Wind Energy Council и Greenpeace International дает 25 процентов коэффициента использовани€ установленной мощности в среднем, а инвестиционные расходы 1327 евро/k¬т номинальной мощности в отношении обычных ветр€ных станций. Ёти данные относ€тс€ к нашей станции в размере 20 ћ¬т номинальной мощности при посто€нном цикле работы. ѕоэтому, инвестиционные расходы проекта нужно разделить на четыре, чтобы можно было сравнивать ее с обычными станци€ми. “аким образом инвестиционные расходы: 330 евро/k¬т.

“ехнические особенности

“ехническа€ сторона проекта тщательно обоснована и соответствует сегодн€шнему положению дел.  ритические моменты проекта подкрепленны соответствующими положени€ми из литературы, не оставл€€ сомнени€ о реальности и действенности проекта. ¬ то же врем€ практическое осуществление требует дальнейшего исследовани€ и развити€, так как составные части хот€ и известны по другим аспектам, но из этих элементов нужно создавать новую систему, котора€ представл€ет собой серьезную техническую задачу. ќценка этой задачи, программирование проекта и определение условий (источников, участников , административный бекграунд, бизнес- план и т. д.), возможно, на основе подробного исследовани€. Ёту работу необходимо разбить и поручить группам, которые в дальнейшем будут вести де€тельность по исследованию и развитию совместно с изобретателем. —интез результатов и определение дальнейших задач €вл€етс€ компетенцией изобретател€ и его команды.

Ёкономическа€ эффективность

»сходные данные были приведены на основе предварительных технических расчетов.  ак мы видим, по европейским и американским данным реальна€ цена электроэнергиии около 0,05 USD/ k¬т/ч.

Ќа основе такой цены инвестици€ окупаетс€ за 5,9 лет, что значительно лучше, чем у обычной ветр€ной станции. ¬ том случае, если цена на энергию 0,025 USD/ k¬т/ч (половина разумной ставки), обычна€ ветр€на€ станци€ оправдает инвестицию за 11 лет, а летающа€ станци€ за 2,6 года.

»зобретенна€ летающа€ ветр€на€ станци€ однозначно может работать электростанцией в посто€нном режиме. ƒл€ этого нужны дополнительные современные жидкие аккумул€торы. –асход на них покрываетс€ трехмес€чным доходом. ѕосле этого летающа€ электростанци€ окупаетс€ за 1,2 года. Mожно было бы провести полномасштабное испытание, чтобы удовлетворить наши цели. ƒоходность проекта доказывает и тот факт, что если продавали бы энергию, выработанную на станции за половину реальной цены, то есть за 0,025 USD/ k¬т/ч, то инвестици€ окупилась бы за 17,2 лет. Magyar Villamos Művek (венгерска€ государственна€ энергетическа€ компани€) калькулирует 15-летней окупаемостью обычных ¬Ё—. Ёто говорит о том, что даже при таких низких ценах на электроэнергию система остаетс€ конкурентноспособной.

–езюме

Ќеприкованна€ к земле автономно летающа€ ветроэлектростанци€ и наземна€ станци€ и данна€ технологи€ технически осуществимы и экономически рентабельны. ƒл€ ее осуществлени€ необходимо комплексное исследование с определением дальнейших шагов и их очередности. ѕри средней цене на электроэнергию в размере 0,05 USD/ k¬т/ч , окупаемость составл€ет примерно 5, 9 лет. ѕри более высокой цене на электроэнергию и /или государственных субсидий на электроэнергию, выработанную альтернативными способами, данный проект приносит сверхприбыль. ƒанна€ электростанци€ доходна€ и конкурентноспособна€ и в том случае, если цена на электроэнергию всего лишь половина обычной.

Nanonewsnet.ru

  • ƒата публикации: 30.01.2014
  • 1893
ќќќ Ђƒ≈Ћќ¬џ≈ —»—“≈ћџ —¬я«»ї
ќтраслевой информационно-аналитический портал, посв€щЄнный энергетике Ѕеларуси. јктуальные новости и событи€. ѕодробна€ информаци€ о компани€х, товары и услуги.
220013
–еспублика Ѕеларусь
ћинск
ул. ул. Ѕ. ’мельницкого, 7, офис 310
+375 (17) 336 15 55 , +375 (25) 694 54 56 , +375 (29) 302 40 02 , +375 (33) 387 08 05
+375 (17) 336 15 56
info@energobelarus.by
ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

191611654
5
5
1
150
150