풍차에서 항공기 매개 연까지 : 풍력 에너지를 포착하기위한 장치의 진화.

풍력 에너지는 새로운 것이 아닙니다. 최초의 실용적인 풍차는 아마도 7 세기에 페르시아에서 나타났습니다.

풍력 에너지를 포착하는 데 사용되는 장치의 기술 진화는 오늘날 테 더링되지 않은 무인 공중 차량 (UAV)을 사용하게되었습니다. 이 항공기는 교차 바람으로 날아 가서 풍력 에너지를 포착하는 데 사용되며 에너지는지면으로 전달됩니다.

AWES 시스템은 케이블과지면에 연결된 자율 공중 차량을 사용하여 풍력 에너지를 전기 에너지로 변환하기위한 여러 개념을 결합합니다. 두 가지 주요 개념은 다음과 같습니다. 차량 («Fly-Gen») 또는 지상 («Ground-Gen») 발전 :

awes는 여전히 젊은 기술입니다. 1980 년에 L. Loyd의 Miles L. Loyd에 의해«Crosswind Kite Power»«Crosswind Kite Power»에 대한 경외가 될의 수학적 기초가 제시되었습니다. 90 년대에는 Awes 연구가 실제로 포기되었습니다.

7 전기 생성을 위해 Awes 기술을 사용해야하는 이유 :

1. 더 많은 풍력 자원에 대한 액세스 가능.

더 높은 고도에서 풍속이 증가하고 거의 기하 급수적으로 증가합니다. 예를 들어, 바람의 에너지 밀도는 500 ~ 1500 미터 사이입니다.

행성 전체에 사건을 추정하면, 세계 1 차 에너지의 상당 부분이 중간 및 높은 고도 바람에서 잠재적으로 추출 될 수 있다고 결론을 내릴 수 있습니다. 이것은 향후 몇 년간 경외선에서 훌륭한 상업 및 연구 기회가있을 것임을 의미합니다.

2. 간헐적 재생 가능 에너지 원의 문제를 완화.

2016 년 Bill Gates는«에너지 기적을 요구했습니다. »기적에 의해, 그는 태양 광 PV와 기존 풍력 터빈이 전 세계적으로 요구를 충족시키는 100% 재생 가능 에너지로 더 빠르고 저렴한 전환을 달성하는 데 도움이되는 새로운 기술을 의미했습니다.

현실적으로, 우리는 500m 이상의 높이에 도달하기 위해 기술 (특히 케이블을 구성하는 재료)을 갖기 전에 몇 년을 기다려야합니다. 그러나 현재 200 ~ 500m를 사용하면 대기 경계층 위의 바람에 접근 할 수 있으며, 이는 난류가 덜하고 일정하며 현재 태양 광 및 풍력 발전 시스템의 하중 계수를 향상시킵니다.

3. 생성 비용 감소 (LCOE).

실제 세계에 새로운 기술을 도입하는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 입국에 대한 많은 장벽을 극복해야합니다. 시장이 새로운 기술 채택을 고려할 때, 그것은 적어도 한 가지 측면 (예 : 경제, 환경, 사회적 요인 등)에서 기존 기술을 향상시키고 중요한 방식으로 (예 : 적어도 50%이상) 그렇게하기 때문입니다..

재생 가능한 생성 시스템의 경제성의 개선을 정량화 할 때 가장 좋은 방법은 LCO (Levelized Energy) 비용 (LCO)을 비교하는 것입니다. LCOE는 해당 당시 (€/MWH)에 대한 에너지에 비해 수명 (건축에서 재활용)에 대한 발전 자산 비용의 합계를 나타냅니다..

Lazard Consulting Firm이 수행 한 역사적 일련의 LCOE 분석을 포함하여 여러 출처에 따르면 현재 재생 가능 에너지 (1MW보다 큰 태양 광 인프라 및 육상 풍력 터빈 농장)는 석탄 또는 천연 가스 식물보다 LCOE가 낮습니다. 따라서 경외심은 현재 재생 가능 에너지와 비교되어야하며, 그 중 기존 풍력 터빈은 시장에서 성숙도와 존재 기간을 고려하여 LCOE가 가장 낮습니다.

기존의 풍력 터빈에서, 에너지의 60%가 칼날의 가장 바깥 쪽 끝의 30%로 생성됩니다. 따라서, 이것은 날개 영역이 블레이드 면적의 30%에 해당하는 공중 차량으로 대체되어 동일한 에너지를 생성 할 수 있습니다.

재활용 비용에 대해서는 훨씬 낮은 것으로 추론 될 수 있습니다. AWES의 질량 (예 : 다음 그래프에서 kg/mWh의 European Awes 연관 데이터를 참조)은 기존 풍력 터빈의 약 1/3이기 때문입니다.

제품의 탄소 발자국은 해당 제품의 수명주기 동안 직접 또는 간접 효과에 의해 방출되는 총 온실 가스 (GHG)를 반영하는 것을 목표로하는 환경 지표입니다. 이 지표는 연구에서 분석되었습니다.«Stefan Wilhem의 Airborne Wind Energy의 전기 생산에 대한 수명주기 평가»).

5. 시각적 영향이 적습니다.

그들이 말했듯이, 그림은 천 단어의 가치가 있습니다 : 100kW를 생성하기위한 다른 기술의 시각적 영향은 매우 다릅니다.

6. 더 큰 유연성을 제공.

awes는 몇 분 안에 설치 및 제거 할 수있는 재생 가능한 생성 시스템을 제공하며 전 세계 거의 모든 곳에서 쉽게 운송, 설치 및 운영 할 수 있습니다. 하루가 끝나면 AWES는 기본적으로 기본적으로 항공기,지면 시스템 및 연결을 결합하는 케이블의 세 가지 요소로 구성되어 있으며 도로로 쉽게 운송 할 수있는 형식으로«압축»을 연결할 수 있습니다.

융통성은 비상 사태, 군사 작전, 자제력 또는 격리 된 (오프 그리드) 및/또는 원격 시스템과 같은 경우에 매우 매력적인 옵션이되는 물류 이점을 의미합니다.

7. 더 큰 확장 성을 제공.

이제 비행 중에 시연 된 많은 AWES 개념이 있습니다 (일부 유럽 시위대의 그림 참조). AWES 개념 시연자가 개발되면 몇 kW에서 여러 MW로 빠르게 조정할 수 있습니다.