Ìàãèÿ âîçäóøíûõ ïîòîêîâ

Ìàãèÿ âîçäóøíûõ ïîòîêîâ
Çà ïîñëåäíèå ãîäû îòíîñèòåëüíî ìîëîäàÿ èíäóñòðèÿ âåòðîýíåðãåòèêè âîçäóøíîãî áàçèðîâàíèÿ (Airborne Wind Energy, AWE) íàáðàëà çíà÷èòåëüíûå îáîðîòû. Ïîæàëóé, âïåðâûå çà 30 ñ ëèøíèì ëåò åé óäåëÿåòñÿ ñòîëüêî âíèìàíèÿ êàê ñî ñòîðîíû íàó÷íîãî ñîîáùåñòâà, òàê è ñî ñòîðîíû áèçíåñà.  2009 ãîäó â ÑØÀ ïðîøëà êîíôåðåíöèÿ «Ýíåðãèÿ âåòðà íà áîëüøèõ âûñîòàõ», à â Íèäåðëàíäàõ – ñèìïîçèóì «Äèíàìè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè âîçäóøíûõ çìååâ».  ïðîøëîì ãîäó áûëà ïðîâåäåíà óæå òðåòüÿ åæåãîäíàÿ êîíôåðåíöèÿ Êîíñîðöèóìà ïðåäïðèÿòèé, çàíèìàþùèõñÿ âåòðîýíåðãåòèêîé âîçäóøíîãî áàçèðîâàíèÿ (Airborne Wind Energy Consortium, AWEC), â êîòîðûé âõîäèò ñåìü âåäóùèõ â ýòîé îáëàñòè ìèðîâûõ êîìïàíèé èç ÑØÀ, Êàíàäû, Íèäåðëàíäîâ, Èòàëèè è Ãåðìàíèè. Òîãäà æå â Áåëüãèè ñîñòîÿëñÿ ñåìèíàð ïî âåòðîýíåðãåòèêå âîçäóøíîãî áàçèðîâàíèÿ.

Ïîäîáíûé èíòåðåñ ê ýíåðãèè âåòðà íà áîëüøèõ âûñîòàõ íå ñëó÷àåí. Ñåãîäíÿ ìû ñèëüíî çàâèñèì îò íåâîçîáíîâëÿåìûõ èñòî÷íèêîâ ýíåðãèè, êîòîðûå ðàíî èëè ïîçäíî èññÿêíóò. ×òî êàñàåòñÿ àòîìíîé ýíåðãèè, òî åùå íå âñå ñòðàíû îòîøëè îò øîêà àâàðèè íà Ôóêóñèìå è íå ãîòîâû âîçâðàùàòüñÿ ê ðàçâèòèþ ñòîëü îïàñíîãî ýíåðãîðåñóðñà.  ñâÿçè ñ ýòèì ìèð ïûòàåòñÿ, õîòü è ñî ñêðèïîì, ïîñòåïåííî ïåðåéòè íà áîëåå áåçîïàñíûå âîçîáíîâëÿåìûå èñòî÷íèêè ýíåðãèè (ÂÈÝ), òàêèå êàê ñîëíöå, âîäà è âåòåð è äðóãèå. Èìåííî âåòåð ñåé÷àñ ìíîãèì êàæåòñÿ èäåàëüíûì ÂÈÝ â ïëàíå ïåðñïåêòèâ åãî ðàçâèòèÿ. Âåòðîâûå òóðáèíû, êîòîðûå òðàäèöèîííî èñïîëüçóþòñÿ äëÿ ãåíåðàöèè ýíåðãèè, íå òðåáóþò òîïëèâà è íå ïðîèçâîäÿò íèêàêèõ òîêñè÷åñêèõ èëè ðàäèîàêòèâíûõ îòõîäîâ. Îäíàêî îíè ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé áîëüøèå ñòàöèîíàðíûå êîíñòðóêöèè, êîòîðûå, õîòü è ñîâåðøåíñòâóþòñÿ, ñêîðî äîñòèãíóò ïðåäåëà ñâîèõ âîçìîæíîñòåé. Ñåãîäíÿ ñàìûå âûñîêèå âåòðîâûå òóðáèíû äîñòèãàþò 200 ìåòðîâ, ñêîðîñòü âåòðà íà ýòîé âûñîòå åùå íåñòàáèëüíà. Åñëè ìû õîòèì ñòàáèëüíî ïîëó÷àòü ýëåêòðîýíåðãèþ â áîëüøèõ îáúåìàõ, òî ñòðåìèòüñÿ íàäî íàìíîãî âûøå, ê ñêîðîñòíûì âîçäóøíûì ïîòîêàì, êóäà íå äîáðàòüñÿ ñòàöèîíàðíûì íàçåìíûì óñòàíîâêàì.

Èìåííî ÷òîáû ïðåîäîëåòü îãðàíè÷åíèÿ òðàäèöèîííûõ âåòðîâûõ òóðáèí, è ðîäèëàñü èäåÿ ëåòàþùåãî «âåòðÿêà». Íàèáîëåå ïåðñïåêòèâíûå ìîäåëè óñëîâíî ìîæíî ðàçäåëèòü íà òðè êàòåãîðèè: âîçäóøíûå çìåè (êàéòû), èëè ïëàíåðû, àýðîñòàòû è íåïîñðåäñòâåííî âåòðîâûå òóðáèíû âîçäóøíîãî áàçèðîâàíèÿ.

Çìåè

 ïðîøëîì ãîäó â ðàìêàõ ÕÕ Ìåæäóíàðîäíîé êîíôåðåíöèè ïî ýëåêòðè÷åñêèì ìàøèíàì (ICEM-2012, Ôðàíöèÿ) ãðóïïà ôðàíöóçñêèõ ó÷åíûõ (Ìàðèàì Àõìåä, Àõìàä Àáëè è Ñåääèê Áàøà) îïóáëèêîâàëà äîêëàä «Âåòðîâûå ýíåðãåòè÷åñêèå ñèñòåìû íà áîëüøèõ âûñîòàõ: îáçîð ãåíåðèðóþùèõ ñèñòåì, îñíîâàííûõ íà âîçäóøíûõ çìåÿõ», ïîäðîáíî èçó÷èâøèé è ñèñòåìàòèçèðîâàâøèé âñå ñóùåñòâóþùèå íà äàííûé ìîìåíò ïðîåêòû ïîëó÷åíèÿ ýíåðãèè ïðè ïîìîùè âîçäóøíûõ çìååâ è íà êîòîðûé â íåêîòîðîé ÷àñòè îïèðàåòñÿ äàííàÿ ñòàòüÿ. Åùå îêîëî 2800 ëåò íàçàä âîçäóøíûå çìåè èñïîëüçîâàëèñü â Êèòàå äëÿ èçìåðåíèÿ ðàññòîÿíèÿ, îïðåäåëåíèÿ íàïðàâëåíèÿ âåòðà, êàê ñðåäñòâî äëÿ ïîäà÷è ñèãíàëîâ è äàæå äëÿ ïîäíÿòèÿ ãðóçîâ.  êîíöå XIII âåêà âîçäóøíûå çìåè ïîïàëè â Åâðîïó â ðåçóëüòàòå ýêñïåäèöèé Ìàðêî Ïîëî.  íà÷àëå ÕÕ ñòîëåòèÿ ñ èçîáðåòåíèåì ñàìîëåòà èíòåðåñ ê åãî ïðàðîäèòåëþ, âîçäóøíîìó çìåþ, ðåçêî ñïàë, ïîêà â 1972 ãîäó Ïèòåð Ïàóýëë íå èçîáðåë äâóõñòðîïíóþ ïèëîòàæíóþ ñèñòåìó, ÷òî ïðèâåëî ê ïîÿâëåíèþ íîâîãî âèäà ñïîðòà – êàéòèíãà. Èäåþ æå èñïîëüçîâàòü êàéò äëÿ ïîëó÷åíèÿ ýëåêòðîýíåðãèè âïåðâûå ïðåäëîæèë àìåðèêàíñêèé ó÷åíûé Ìàéëç Ëîéä â 1980 ãîäó.  ñâîåé ñòàòüå îí äîêàçûâàë, ÷òî ïàðÿùèé ïî îïðåäåëåííîé òðàåêòîðèè êàéò ñïîñîáåí âûðàáîòàòü â ïÿòü ðàç áîëüøå ýíåðãèè, ÷åì ñòàöèîíàðíàÿ âåòðîâàÿ òóðáèíà. Òîãäà åãî ñòàòüþ ïðîèãíîðèðîâàëè, ñåãîäíÿ æå âñå áîëüøå êîìïàíèé è óíèâåðñèòåòñêèõ èññëåäîâàòåëüñêèõ ãðóïï äåëàþò ñòàâêó èìåííî íà ýòîò ìåòîä. Ê ñîâåðøåíñòâîâàíèþ àýðîäèíàìèêè è ìåõàíèçìîâ àâòîìàòè÷åñêîãî óïðàâëåíèÿ ñèñòåìàìè íà îñíîâå âîçäóøíûõ çìååâ ïîäêëþ÷èëîñü äàæå NASA. Áîëåå òîãî, íåìåöêàÿ êîìïàíèÿ Skysails GmbH óæå èñïîëüçóåò âîçäóøíûõ çìååâ äëÿ áóêñèðîâêè ñóäîâ, ÷òî ïîçâîëÿåò èì ýêîíîìèòü äî 30% òîïëèâà.

 äåêàáðå ïðîøëîãî ãîäà êîìïàíèÿ Ampryx Power îáúÿâèëà î ïðîðûâå â âåòðîýíåðãåòèêå âîçäóøíîãî áàçèðîâàíèÿ. Ðå÷ü èäåò îá óñïåøíîì èñïûòàíèè èõ àïïàðàòà PowerPlane – àâòîíîìíîì ïîëåòå, äëèâøåìñÿ áîëåå 50 ìèíóò. Äàííûé àïïàðàò ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïëàíåð (ãëàéäåð) ñ ïîëíîñòüþ àâòîìàòè÷åñêèì óïðàâëåíèåì, êîòîðûé êîíâåðòèðóåò ýíåðãèþ âåòðà â ýëåêòðè÷åñòâî, ñîçäàâàÿ óñèëèå íà ïðèâÿçíîì òðîñå, ñîåäèíÿþùåì åãî ñ ýëåêòðè÷åñêèì ãåíåðàòîðîì íà çåìëå. Ãëàéäåð ñ ðàçìàõîì êðûëüåâ 5,5 ìåòðà âî âðåìÿ èñïûòàòåëüíîãî ïîëåòà âûðàáàòûâàë â ñðåäíåì 6 êÂò, ñ ìàêñèìàëüíûìè çíà÷åíèÿìè â 15 êÂò. Èñïûòàíèÿ ïðîâîäèëèñü ïðè ñðàâíèòåëüíî íèçêîé ñêîðîñòè âåòðà, ïðè áîëåå ñèëüíîì âåòðå ïðîòîòèï â ñîñòîÿíèè ãåíåðèðîâàòü äî 50–60 êâò. Ïî ñëîâàì Âîëáåðòà Àëààðòà, ãåíåðàëüíîãî äèðåêòîðà êîìïàíèè, ïîñëå ñëåäóþùåé àýðîäèíàìè÷åñêîé îïòèìèçàöèè èõ ïåðâàÿ êîììåð÷åñêàÿ ñèñòåìà áóäåò ïðîèçâîäèòü ñòîëüêî æå ýíåðãèè, ÷òî è òðàäèöèîííàÿ âåòðîâàÿ òóðáèíà ñðåäíèõ ðàçìåðîâ ñ ðîòîðîì îêîëî 50 ìåòðîâ, è ïî áîëåå íèçêîé öåíå. «Îáùèé âåñ áàøíè è ëîïàñòåé òðàäèöèîííîé âåòðîâîé òóðáèíû ñðåäíåãî ðàçìåðà ñîñòàâëÿåò îêîëî 120 òîíí, ÷òî â äàííîì ñëó÷àå çàìåíÿåòñÿ ìåíåå ÷åì 400 êèëîãðàììàìè, êîòîðûå âåñèò ïëàíåð ñ òðîñîì», – îáúÿñíÿåò Àëààðò. À ïîñëå åùå îäíîãî ýòàïà óñîâåðøåíñòâîâàíèÿ ìîäåëè êîìïàíèÿ îáåùàåò äîñòè÷ü óðîâíÿ ñòîèìîñòè, ñïîñîáíîãî ñîïåðíè÷àòü áåç äîïîëíèòåëüíûõ ñóáñèäèé ñ äðóãèìè ôîðìàìè âûðàáîòêè ýëåêòðîýíåðãèè, âêëþ÷àÿ óãîëüíûå è ãàçîâûå ýëåêòðîñòàíöèè.

Øàðû

Èç êîìïàíèé, ñäåëàâøèõ ñòàâêó íà àýðîñòàòû, çíà÷èòåëüíûõ óñïåõîâ äîáèëàñü êàíàäñêàÿ Magenn Power ñî ñâîèì ïðîåêòîì âîçäóøíîãî ðîòîðà MARS (Magenn Power Air Rotor System). MARS  – ýòî íàïîëíåííûé ãåëèåì àýðîñòàò öèëèíäðè÷åñêîé ôîðìû, óñòàíàâëèâàåìûé íà âûñîòå îò 200 äî 350 ìåòðîâ, êîòîðûé ñàì âûñòóïàåò â âèäå ðîòîðà, âðàùàÿñü âîêðóã ñâîåé ãîðèçîíòàëüíîé îñè â îòâåò íà ïîòîêè âåòðà, áëàãîäàðÿ ñâîèì ðåáðàì-ëîïàñòÿì. Ãåíåðàòîðû â äàííîì ñëó÷àå êðåïÿòñÿ íà ãîðèçîíòàëüíîé îñè àïïàðàòà, à âûðàáàòûâàåìàÿ èìè ýëåêòðè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ ïåðåäàåòñÿ íà çåìëþ ïîñðåäñòâîì òîêîïðîâîäÿùåãî òðîñà. Ïðåèìóùåñòâîì àïïàðàòîâ òàêîãî òèïà ÿâëÿåòñÿ ëåãêîñòü êîíñòðóêöèè, ÷òî ïîçâîëèò èì âðàùàòüñÿ è âûðàáàòûâàòü ýíåðãèþ äàæå ïðè íèçêèõ ñêîðîñòÿõ âåòðà îò 1 ìåòðà â ñåêóíäó. Âêóïå ñ íåäîðîãèìè ìàòåðèàëàìè è íåñëîæíûìè òðàíñïîðòèðîâêîé, ìîíòàæîì è ýêñïëóàòàöèåé ýòî çíà÷èòåëüíî ñíèæàåò ñòîèìîñòü âûðàáàòûâàåìîé ýëåêòðîýíåðãèè. ×òî íåìàëîâàæíî, ïîäîáíûé àïïàðàò àáñîëþòíî áåçîïàñåí äëÿ ïòèö, êîòîðûå ÷àñòî ãèáíóò â âèíòàõ âåòðîâûõ òóðáèí.

È áîëåå äîðîãèå «èãðóøêè»

Ñóùåñòâóþò êîíñòðóêöèè è ñëîæíåå, îáùàÿ èäåÿ êîòîðûõ – ðàçìåñòèòü «îáû÷íóþ» âåòðîâóþ òóðáèíó â âîçäóõå. Âåòðîâóþ òóðáèíó âîçäóøíîãî áàçèðîâàíèÿ (airborne wind turbine, AWT) ïîëó÷àþò çà÷àñòóþ, èñïîëüçóÿ òå æå àýðîñòàòû èëè ãëàéäåðû ñàìûõ ðàçíûõ ôîðì è ðàçìåðîâ äëÿ óäåðæàíèÿ åå â âîçäóõå. Ýòî è òóðáèíà, çàêëþ÷åííàÿ âíóòðè ãèãàíòñêîé òðóáû-àýðîñòàòà, êîìïàíèè Altaeros Energies, è ëåòàþùèå ýëåêòðè÷åñêèå ãåíåðàòîðû (Flying Electric Generator, FEG) îò SkyWindPower, ïðåäñòàâëÿþùèå ñîáîé ñâîåîáðàçíûå âåðòîëåòû áåç êàáèíû ñ ÷åòûðüìÿ âèíòàìè, è ïëàíåðû ñ âèíòàìè (Makani AWT) îò MakaniPower. Ïîñëåäíÿÿ, êñòàòè, ñìîãëà çàðó÷èòüñÿ ôèíàíñîâîé ïîääåðæêîé êîìïàíèè Google, Ìèíèñòåðñòâà ýíåðãåòèêè ÑØÀ è äðóãèõ èíâåñòîðîâ â ðàçâèòèè ñâîèõ ïðîåêòîâ. Ó÷èòûâàÿ äîñòàòî÷íóþ ñëîæíîñòü è îòíîñèòåëüíóþ äîðîãîâèçíó ïîäîáíûõ ìîäåëåé, áåç çíà÷èòåëüíûõ èíâåñòèöèé äîâåñòè òàêèå ïðîåêòû äî ëîãè÷åñêîãî çàâåðøåíèÿ äîñòàòî÷íî ñëîæíî.

Ïåðñïåêòèâû

Òî æå ñàìîå ìîæíî ñêàçàòü è îá èíäóñòðèè AWE â öåëîì. Ñîçäàòü ïðîòîòèï – ëèøü ïåðâàÿ ñòóïåíü, ñàìîå ñëîæíîå – ïåðåéòè îò ýòîé ñòàäèè ê ðàáî÷åé, êîììåð÷åñêè âûãîäíîé ìîäåëè. Ïî ìíåíèþ ýêñïåðòîâ, ÷òîáû äîñòè÷ü äàæå 1 ÃÂò AWE áåç ñåðüåçíîé ãîñóäàðñòâåííîé ïîääåðæêè, ìîæåò ïîíàäîáèòüñÿ áîëåå 20 ëåò, ÷òî ïðàêòè÷åñêè âå÷íîñòü, ó÷èòûâàÿ ñåãîäíÿøíþþ ïîòðåáíîñòü â çåëåíîé ýíåðãåòèêå, îòìå÷àåò àìåðèêàíñêèé æóðíàëèñò Äýéâ Ëåâèòàí â æóðíàëå Yale Environment 360. À ïðè îòíîñèòåëüíî óìåðåííûõ ãîñóäàðñòâåííûõ èíâåñòèöèÿõ â 100 ìëí. äîëë. â ãîä, ïî ìíåíèþ ýêñïåðòîâ, ýòîãî îáúåìà ìîæíî äîñòè÷ü ìåíåå ÷åì çà 10 ëåò. Òåì íå ìåíåå, çà èñêëþ÷åíèåì íåêîòîðûõ êîìïàíèé-ñ÷àñòëèâ÷èêîâ, áîëüøèíñòâî ïðîåêòîâ â ýòîé îáëàñòè ðàçðàáàòûâàþòñÿ íà óðîâíå ñòàðòàïîâ è äåðæàòñÿ íà ÷èñòîì ýíòóçèàçìå. Äîñòèæåíèå ðåàêòèâíûõ ñêîðîñòíûõ ïîòîêîâ íà âûñîòå â íåñêîëüêî êèëîìåòðîâ êàæåòñÿ ïîêà ëèøü ìå÷òîé. Äàæå íà âûñîòå â 300 ìåòðîâ ìàññîâîå ðàçìåùåíèå òàêèõ àïïàðàòîâ çàòðóäíÿþò âñåâîçìîæíûå íîðìàòèâû, òàê êàê â âîçäóøíîì ïðîñòðàíñòâå óæå äîñòàòî÷íî òåñíî èç-çà ñàìîëåòîâ è âûñîòíûõ ñîîðóæåíèé.

Êàê áû òî íè áûëî, ýêîëîãè÷åñêàÿ ÷èñòîòà, âûñîêàÿ ïðîèçâîäèòåëüíîñòü è íèçêàÿ ñòîèìîñòü «âîçäóøíîé» ýëåêòðîýíåðãèè, à òàêæå íåóãàñàþùèé èíòåðåñ ýíòóçèàñòîâ è âñå âîçðàñòàþùèé èíòåðåñ áèçíåñà ïðîðî÷àò ýòîé îáëàñòè àëüòåðíàòèâíîé ýíåðãåòèêè áîëüøîå áóäóùåå.   

Èñòî÷íèê: "Íåçàâèñèìàÿ ãàçåòà"
  • Äàòà ïóáëèêàöèè: 19.03.2013
  • 1837
ÎÎÎ «ÄÅËÎÂÛÅ ÑÈÑÒÅÌÛ ÑÂßÇÈ»
Îòðàñëåâîé èíôîðìàöèîííî-àíàëèòè÷åñêèé ïîðòàë, ïîñâÿù¸ííûé ýíåðãåòèêå Áåëàðóñè. Àêòóàëüíûå íîâîñòè è ñîáûòèÿ. Ïîäðîáíàÿ èíôîðìàöèÿ î êîìïàíèÿõ, òîâàðû è óñëóãè.
220013
Ðåñïóáëèêà Áåëàðóñü
Ìèíñê
óë. óë. Á. Õìåëüíèöêîãî, 7, îôèñ 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
ÝíåðãîÁåëàðóñü

ÝíåðãîÁåëàðóñü

ÝíåðãîÁåëàðóñü

ÝíåðãîÁåëàðóñü

191611654
5
5
1
150
150