Воздушный змей может освещать целую улицу

Изобретатели из Нидерландов продолжают испытывать оригинальный парус-генератор, который представляет собой совершенно новый тип ветроэлектростанции. В настоящее время разработчики планируют начать интенсивные испытания устройства в Африке.

Впервые технология кайта (воздушный змей, буксирующий груз) была представлена в 2009 году, специалистами отделения авиационно-космической техники Делфтского технического университета. Сегодня прототип превратился в установку, способную освещать целую улицу или, по заявлению разработчиков, обеспечивать электроэнергией 40 семей.

Текущий прототип кайта-генератора представляет собой мягкое крыло площадью 25 квадратных метров. Он поднимается на высоту до 300 метров (что уже на 100 м выше самых высоких ветряков), но теоретически может подниматься еще выше – мировой рекорд высоты для воздушных змеев составляет 9740 метров. Высота подъема имеет большое значение, ведь на большой высоте дуют постоянные сильные ветры, которые создают большую подъемную силу и позволяют кайту набирать высоту и маневрировать на скорости 70-90 км/ч.

Работает кайт-генератор следующим образом: парус соединен прочным тросом с барабаном, на который этот трос наматывается. При площади кайта в 25 кв.м. он создает высокое тяговое усилие (3,1 кН при скорости ветра в 7 м/с), которое преобразуется в электричество с помощью 20-кВт генератора, соединенного с барабаном. По мере подъема кайта, барабан разматывает трос и раскручивает генератор, а когда весь трос выбран, кайт становится боком к ветру и барабан с помощью электромотора опять сматывает трос. Таким образом кайт непрерывно выписывает в воздухе большие «восьмерки» и подает электричество в сеть. Конечно, на сматывание троса тратится некоторая энергия, но благодаря повороту паруса тяговое усилие в момент сматывания троса уменьшается на 80%. Таким образом, кайт вырабатывает гораздо больше энергии, чем потребляет.

Главное преимущество кайта, по сравнению с традиционными ветряками, в том, что он может подниматься на большую высоту, где ветер дует постоянно. Благодаря этому кайт вырабатывает электроэнергию непрерывно и может питать системы, требующие непрерывной подачи энергии без необходимости использования дорогостоящих аккумуляторных батарей. Понятно, что в отличие от обычных ветряков кайт выделяет намного меньше шума и не «загромождает» горизонт.

Кроме того, чем выше площадь кайта, тем дешевле генерируемая им энергия. Например кайт площадью в несколько сотен квадратных метров, будет производить электроэнергию по цене около 2 центов за киловатт-час, тогда как современные ветряки – 8 центов за кВт*ч, а АЭС – около 3 центов за кВт*ч. К сожалению, кайты меньшего размера производят более дорогую энергию, но зато они могут использоваться в различных «сложных» местах: для энергоснабжения высокогорных баз, удаленных регионов, кораблей на рейде и т.д.

В настоящее время разработчики планируют запустить пилотный проект по производству «кайтовой» электроэнергии в Африке. Там менее оживленный воздушный трафик, чем в Европе, что позволяет поднимать кайт-генератор на большую высоту. Кроме того, в Африке эффективность кайта будет повышаться за счет применения солнечной панели.