Летающие ВИЭ: электричество будут добывать дирижабли?

С новой углеродной политикой ЕС (и налогами на углеродный след, в частности), страны стремятся ускорить переход на ВИЭ (возобновляемые источники энергии). Логично, что никто не хочет платить дополнительные сборы. Да и проблему парниковых газов решать надо.

Десятки компаний по всему миру занимаются разработкой альтернативных источников энергии. И ветрогенератор - один из них.

Принцип работы ветрогенераторов:

Все ветряные электростанции работают по общему принципу. Воздушные потоки вращают винт, он приводит в движение генератор. Энергия с генератора попадает на подстанцию. Там происходит стабилизация напряжения. Затем уже оттуда электричество поступает в энергетическую компанию, которая перенаправляет его потребителям.

Как и у солнечных батарей, у «ветряков» есть свои минусы. К примеру, эффективность ветряных станций напрямую зависит от скорости ветра. Чем быстрее ветер, тем большую мощность выдает станция. Но, если ветра нет или он недостаточно сильный, энергия не вырабатывается. Как и в случае скорости ветра, превосходящей расчеты станции. Тогда электричество не добывают, чтобы избежать поломки. Еще один минус - затраты. Сама установка стационарных ветряков требует больших финансовых и ресурсных затрат. Да и с доставкой огромных лопастей возникают свои трудности.

Неудивительно, что компании стремятся решить эти вопросы. Поэтому кто-то делает ветрогенераторы еще больше, чтобы установить на высоту, где ветры дуют постоянно. Но тогда решается только часть проблем (затраты увеличиваются). Кто-то создает летающие ветрогенераторы (дирижабли, воздушные змеи, беспилотники), которые можно поднять на любую высоту. Летающие ветрогенераторы не требуют фундаментов и значительных транспортных издержек. При этом они тоже работают с хорошим ветром. На них мы и остановимся.

Дирижабль ВАТ

Еще в марте 2014 года компания Altaeros Energies (американский стартап) запустила первый в мире летающий ветрогенератор Buoyant Airborne Turbine (далее ВАТ). Стоимость проекта составила $1,3 долларов. Финансовую поддержку стартапу оказали государственный фонд Alaska Energy Authority Emerging Energy Technology Fund и компания RNT Associates International (принадлежит владельцу индийской корпорации Tata Group). За счет новой технологии удалось снабдить электричеством жителей поселка на Аляске, недалеко от города Фэрбенкс. Электричество с ВАТ им обходится в 18 центов за киловатт/час.

BAT - кольцевая оболочка, заполненная гелием. В ее центре находится турбина и электрический генератор.

Наземный модуль ветряной электростанции устанавливают на забитых в землю сваях и управляют положением летающей части при помощи троса и лебедки. Летающую же контракцию поднимают на высоту 300 метров, где сильнее и стабильнее дует ветер (конструкция может выдержать ураган). Генератор вырабатывает 30 киловатт электроэнергии. Этого достаточно, чтобы обеспечить электричеством 12 среднестатистических домов.

В отличие от стационарных ветрогенераторов, этот летающий генератор не может вырабатывать большое количество энергии, необходимое для городов. Зато он может обеспечить электричеством небольшие поселки, военные базы, шахты, зоны, где после техногенных катастроф или стихийных бедствий нарушено обычное энергоснабжение.

Воздушный змей

Спустя два года после испытаний ВАТ шотландский стартап Kite Power Systems при финансовой поддержке немецкого энергетического концерна E.ON, Schlumberger и нефтегазовой компании Shell сделал «воздушного змея». Конструкцию подняли на высоту 450 метров. Но технология не прижилась. При этом от нее не отказались, а решили доработать.

В апреле 2019 года E.ON заключил соглашение с голландской Ampyx Power на разработку морской опытной площадки для размещения ветряной фермы у берегов Ирландии. Тогда же Ampyx Power разработала Воздушную ветроэнергетическую систему Airborne Wind Energy System (AWES).

Работает система так: беспилотный самолет привязывают к основанию, а затем запускают в воздух, по принципу «воздушного змея». Летает аппарат по восьмерке на высоте 200-450 метров. Когда самолет движется, он тянет трос: который приводит в действие генератор. Как только трос размотался полностью, самолет снижается трос заматывается обратно. Затем аппарат снова набирает высоту и процесс повторяется. Управлять самолетом можно на расстоянии.

Мощность этой воздушной электростанции - 250 киловатт.

Планер

В 2017 году Makani (подразделение американской компании Google) провело испытание своего планера. Тоже по принципу «змея».

Летающий ветрогенератор Makani - скоростной самолет с размахом крыла 25,9 метра, прикрепленный к земле тросом. У аппарата есть восемь небольших генераторов, которые соединяются с воздушными винтами (диаметр каждого 2,3 метра). После взлета самолет поднимается на рабочую высоту (250-350 метров), а затем начинает кружиться вокруг точки привязки. Динамика полета позволяет аппарату удерживать постоянную скорость вращения турбин, из-за чего электроэнергия вырабатывается равномерно. Мощность летающего ветрогенератора - 600 киловатт.

Управление полетом осуществляют дистанционно. Планер пока еще дорабатывают. Технологией уже заинтересовались в Норвегии. Нефтегазовая компания Shell разрабатывает проект по созданию целой электростанции с летающими ветрогенераторами Makani.

К теме летающих ветрогенераторов вернулись в 2021 году. Когда «зеленая» энергия и переход на ВИЭ актуальны как никогда. По факту, новым ветрякам не нужен фундамент, они работают на большой высоте, где ветер стабильнее. Летающие генераторы дешевле в производстве и обслуживании обычных ветряных турбин. Сплошные плюсы, но пока аппараты нуждаются в доработке. Не исключено, что со временем они вытеснят стационарные аналоги. Правда, на это уйдут годы.

Фото: открытые источники

URL: https://www.babr24.news/?ADE=218351

Bytes: 6565 / 5745

Версия для печати

Скачать PDF

Поделиться в соцсетях:

Также читайте эксклюзивную информацию в соцсетях:
- Телеграм
- ВКонтакте

Связаться с редакцией Бабра:
newsbabr@gmail.com

Автор текста: Виктория Британская, обозреватель.

На сайте опубликовано 581 текстов этого автора.

Другие статьи в рубрике "Наука и технологии"

Учёные ТГУ: качество пиротехники можно улучшить

Томские учёные нашли способ улучшить пиротехнику сразу на 50% благодаря улучшению основы — металлического порошка. Они доказали, что итак хороший состав можно улучшить, сделав новый пиротехнический состав с управляемыми характеристиками.

Андрей Тихонов

Наука и технологииТомск

404

07.08.2026

Жизнь, отданная Байкалу: итоги викторины Бабра

В XX веке сразу несколько женщин-учёных внесли большой вклад в изучение Байкала. Они работали в разных направлениях: от биологии и гидрохимии до экологии и биогеохимии. Есть среди них одна, кто продолжил дело своего отца, развивая школу гидробиологов и экологов-байкаловедов.

Есения Линней

Наука и технологииЭкологияИсторияБайкал Иркутск Бурятия

7533

04.08.2026

Учёные ТГУ: как связаны вулкан и озоновая дыра над Антарктидой?

Учёные Томского госуниверситета выдвинули предположение о том, почему озоновая дыра над Антарктидой не затянулась. Несмотря на отказ от использования хладагентов, которые пагубно воздействуют на озон, проблема не исчезла. Как оказалось, причиной этому стал действующий вулкан.

Андрей Тихонов

Наука и технологииЭкологияТомск

10242

30.07.2026

Инвестиции в знания: в Монголии создадут новый институт

Монгольское руководство заявляет о ставке не только на развитие армии и модернизацию вооружения, но и на интеллектуальный потенциал государства. По инициативе президента страны при Национальном университете обороны стартовало строительство Института международных исследований.

Эрнест Баатырев

Наука и технологииОбразованиеПолитикаМонголия

8410

28.07.2026

Учёные ТГУ: микропластик в желудках рыб и новая защита иммунитета сельскохозяйственных растений

Учёные Томского государственного университета нашли способ защитить растения от патогенов и насекомых-вредителей с помощью сахарных молекул, так как пестициды и фунгициды c химическим составом становятся дороже и наносят вред человеку.

Андрей Тихонов

Наука и технологииЭкологияТомск

16793

14.07.2026

Топливо из пластика? Двухэтапная переработка и соответствующий стандартам бензин

3 июля 2026 года стало известно, что учёные ТПУ предложили новый способ добычи компонентов для изготовления топлива из пластиковых отходов.

Андрей Тихонов

Наука и технологииЭкологияЭкономикаТомск

19298

09.07.2026

Первый в России кран-манипулятор для алюминиевой отрасли запустили на ИркАЗе

На Иркутском алюминиевом заводе запустили первый в России современный кран-манипулятор для алюминиевой отрасли. Об этом сообщает пресс-служба ИркАЗа. Кран полностью спроектировала и изготовила отечественная компания «ИСО» («Инжиниринг. Строительство. Обслуживание»).

Ярослава Грин

Наука и технологииИркутск

9460

08.07.2026

Учёные ТГУ: глюконовая кислота из сельскохозяйственных отходов

Учёные ТГУ совместно с коллегами из Индии создали способ, который позволит превращать отходы в ценные продукты. Третий этап проекта о переработке сельскохозяйственного сырья завершён. Учёные получили необходимые документы и планируют оформить патент на интеллектуальную собственность.

Андрей Тихонов

Наука и технологииЭкологияТомск

20571

30.06.2026

Учёные ТГУ: ультрафиолет сквозь облака и кристаллы апатита в костях

Учёным ТГУ удалось выяснить, что все формы облаков в той или иной мере влияют на количество ультрафиолетовых лучей, в некоторых случаях даже сводя их дозу к отрицательным значениям.

Андрей Тихонов

Наука и технологииЭкологияОбразованиеТомск

22322

24.06.2026

Учёные ТГУ: траектории астероидов и их зависимости

Учёным ТГУ удалось по движениям астероидов определить, какое влияние на них оказывают различные факторы. Это исследование станет важной составляющей в расчёте возможного столкновения астероидов с Землёй. Результаты первого исследования учёные уже опубликовали в международном научном журнале.

Андрей Тихонов

Наука и технологииОбразованиеТомск

7372

04.06.2026

Инсайд. Приземлившаяся «тарелка» сибирской науки

Губернатор Новосибирской области Андрей Травников совместно с Министром науки и высшего образования России Валерием Фальковым оценили ход строительно-монтажных и пусконаладочных работ на ЦКП «Сибирский кольцевой источник фотонов», а также монтаж научного оборудования на экспериментальных станциях.

Ярослава Грин

Наука и технологииНовосибирск

16769

25.05.2026

РепринтЪ. Как грозопеленгаторы разоблачают черных лесорубов и сохраняют леса

Пять лет назад Бабр писал: Ранее Бабр рассказывал о разработанном иркутскими учеными грозопеленгаторе, который планируют установить в Бурятии. Позднее стало известно, что еще в 2019 году три подобных устройства предлагали приобрести для Иркутской области.

Есения Линней

Наука и технологииЭкологияРоссия Иркутск Бурятия

33184

17.05.2026

Лица Сибири

Шунова Василина

Вагнер Аарон

Чернышов Дмитрий

Шишмарев Дмитрий

Корк Бертольд

Шахматов Александр

Аликина Любовь

Маркидонова Екатерина

Анциферов Евгений

Осипова Елена