Гігантський "інопланетний" дирижабль над Китаєм: майбутнє вітроенергетики?

Китай провів успішні випробування незвичайної енергетичної установки - гігантського дирижабля, здатного виробляти електроенергію за рахунок вітру на великій висоті. Нова технологія може змінити підхід до вітроенергетики, особливо в регіонах із щільною забудовою та обмеженими земельними ресурсами.

Йдеться про проект S2000 Стратосферна повітряна вітроенергетична система (SAWES) - Систему вироблення енергії за рахунок високогірних вітрів. Апарат є наповнений гелієм дирижабль довжиною близько 60 метрів, шириною і висотою близько 40 метрів. У робочому режимі він закріплюється тросами до землі та підключається до енергомережі.

Чому вітроенергія в повітрі ефективніша

Технологія, що лежить в основі S2000, відноситься до напряму високогірна вітрова енергія (HAWE) - Одержання енергії з вітрів, що дмуть значно вище рівня землі. На висотах від 500 до 3000 метрів повітряні потоки помітно стабільніші і швидші, ніж у поверхні.

З урахуванням того, що вироблення вітрової енергії зростає пропорційно до куба швидкості вітру, навіть невелике збільшення швидкості дає кратний приріст потужності. Саме це робить концепцію «літаючих вітрогенераторів» настільки привабливою, незважаючи на її інженерну складність.

Результати випробувань S2000

Під час нещодавнього тесту дирижабль піднявся на висоту близько 2000 метрів лише за 30 хвилин. За кілька годин роботи система змогла зробити приблизно 385 кВт·г електроенергії. Цього достатньо для зарядки шести електромобілів чи забезпечення середнього міського домогосподарства електроенергією майже місяць.

Важливо, що випробування проводилися не так на граничних режимах. Заявлена ​​максимальна потужність установки складає до 3 МВт, Що можна порівняти з продуктивністю стандартної наземної вітряної турбіни середнього класу.

Конструкція та принцип роботи

Візуально S2000 нагадує футуристичний літальний апарат: яйцеподібний корпус розташований усередині великого кільця, оснащеного стабілізаторами. Між основним корпусом та зовнішнім кільцем розташовані 12 турбін, встановлених за концентричною схемою

Таке рішення дозволяє спрямовувати та стискати повітряні потоки перед лопатями, підвищуючи загальну ефективність генерації. За словами розробників, система "захоплює вітер з усіх боків", мінімізуючи втрати енергії.

Чому Китай робить ставку на такі технології

Випробування S2000 викликали великий суспільний резонанс — у тому числі через зовнішній вигляд дирижабля, який багато хто порівняв із «інопланетним кораблем». Проте за ефектною формою стоїть прагматичний розрахунок.

Китай зацікавлений в альтернативних енергетичних рішеннях, які не потребують великих площ на землі. В умовах щільної забудови та конкуренції за землю розміщення класичних вітропарків стає все більш проблематичним. Повітряні вітрогенератори знімають це обмеження і можуть використовуватися навіть поблизу міст.

Потенціал та обмеження технології

Незважаючи на успішні випробування, технологія поки що не довела свою ефективність у довгостроковій перспективі. Залишаються питання щодо надійності тросових систем, стійкості до екстремальних погодних умов, обслуговування на висоті та інтеграції до існуючих авіаційних правил.

Крім того, економічна ефективність таких рішень поки що поступається класичним наземним вітроустановкам, особливо з урахуванням вартості обслуговування та зберігання енергії. Проте, навіть часткове впровадження подібних систем може дати значний ефект у масштабах країни.