Wubbo Ockels, profesor Delft University of  Technology, zaprojektował układ połączonych latawców sterowanych drogą radiową tzw. Laddermill, który pozwala na generowanie energii elektrycznej z wiatru, na dużych wysokościach.

Pierwsza próba wytworzenia prądu tą drogą, odbyła się 29 sierpnia 2007 roku z wykorzystaniem jednego latawca o powierzchni 10 m2. Podczas testów urządzenie osiągnęło moc 10,5 kW.

 

Laddermill tworzy ciąg skrzydeł lub latawców połączonych ze sobą kablem formującym dużą pętle, sięgającą od powierzchni ziemi do wysokości ok 10 km. Jak to działa? Tak jak skrzydła w samolocie, projekt wykorzystuje siłę nośną wiatru. Zmieniając ustawienie skrzydeł (kąt natarcia) można zwiększyć lub zmniejszyć siłę oddziaływającą na latawiec.

Opisany powyżej schemat jest pierwszą wersją projektu opracowaną i zaprezentowaną przez Ockels trzy lata temu. Od tamtej pory nad Laddermill pracuje grupa naukowców uniwersytetu w Delft, przez których projekt jest rozwijany i udoskonalany, w związku z czym obecnie wygląda nieco inaczej. Latawce umocowane są w szeregu, na jednej linie, i ustawione pod kątem natarcia wywarzającym największą siłę nośną. Wywołuje ona siłę naciągu, która rozwija kabel, powodując ruch obrotowy wału generatora. W momencie, gdy lina zostanie rozwinięta do końca, siła wznoszenia jest redukowana przez zmianę kąta natarcia, następnie lina jest zwijana do minimalnej długości. Kolejny cykl generowania energii rozpoczynany jest przez przywrócenie kąta natarcia dla maksymalnej siły unoszenia. Właściwym produktem takiego cyklu jest energia wytworzona dzięki sile wznoszącej latawców pomniejszona o energie potrzebną na zwinięcie liny do pozycji wyjściowej.

 

Zobacz także:

Charakterystyka turbin wiatrowych

Problemy podczas transportu elementów elektrowni wiatrowych

 

Wykorzystane w konstrukcji latawce określane są mianem „kiteplanes”. To połączenie możliwości wznoszenia zwykłego latawca z właściwościami swobodnego opadania szybowca. Stosując modele komputerowe, opracowano latawce w ‚kształcie ósemki’. Model ten powoduje, że powietrze przez nie przechodzące przemieszcza się nawet szybciej niż prędkość wiatru otoczenia. 

Laddermill projektowany jest do wytworzenia 100 MW energii elektrycznej, która byłaby wstanie dostarczyć prąd do 100 000 domów. Szacowana cena jednej kilowatogodziny to 4 pensy, czyli około 19 gr. To mniej niż połowa ceny za energie ze standardowych turbin wiatrowych, oraz porównywalnie do ceny energii konwencjonalnej.

Te pozytywne przypuszczenia ekonomiczne sprawiły, że znalazły się firmy zainteresowane inwestowaniem w ten sposób pozyskiwania energii. Stąd Laddermill nie jest jednym tego typu  projektem. Niezależnie, od naukowców z uniwersytetu w Holandii, firma Magenn Power Inc. stworzyła MARS (Magenn Power Air Rotor System) oraz Sky WindPower opracowała FEG (Flying Electric Generators).

Przykład Laddermill, i jemu podobnych projektów, jest zwróceniem uwagi na wykorzystanie, do tej pory niedostępnego i przez to pomijanego, obszaru energetyki wiatrowej. Zadowalające wyniki prototypów w produkcji energii elektrycznej, pozwalają wierzyć w dobrą sprawność przyszłych elektrowni. Zwracając równocześnie uwagę na przystępną cenę takiej energii, można zaryzykować stwierdzenie, że w przyszłości, prędkość wiatru na wysokości 10 km będzie powszechnym źródłem energii odnawialnej.

Źródła:

  • www.thefraserdomain.typepad.com
  • www.inhabitat.com
  • www.lr.tudelft.nl
  • www.magenn.com
  • www.skywindpower.com

Magda Wojdyła


Cały artykuł – GLOBEnergia 3/2010

2010 04