现在,大量风筝正在产生无碳电力

首先,系统证明了空气中风能的潜力。

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我们清洁能源未来的巨大帆吗?

2021年12月,德国初创公司摩西式邮政电力在马达加斯加以东的毛里求斯岛上部署了大规模航行。软件自主控制帆的飞行模式。随着它的飙升,它会放松与地面上的绞车连接的系绳 - 并驱动发电机发电。

当帆耗尽绳索(约400米)时,该软件使用少量发电的电力将其拖回约200米,并且周期重新开始。

这个过程为岛上的50家房屋创造了足够的电力。这并不多,但是毛里求斯帆是部署的第一个完全自主的商业“机载风能”系统,它证明了这种替代方案是传统风能的一些潜力。

风的问题

典型的风力依赖于在持续且始终如一地吹来的位置安装巨型风力涡轮机。风旋转涡轮机的刀片,发电机将这种机械能量转换为电力 - 所有这些都不燃烧任何燃料或产生任何碳排放。

Wind目前是美国第四大电力来源,也是增长最快的电力之一 - 2011年,它仅产生了全美总电力的2.9%,但到2021年,它已达到9.2%。太阳能进行比较,在2021年仅提供了我们的2.8%的电力。

机载风能
信用:美国能源信息管理

扩大风能能力的最大限制之一是土地它需要 - 风电场需要至少10次作为煤炭或天然气发电厂的空间可产生相同数量的电力。

为了满足我们的气候目标,美国将需要很多更多的风力,但我们不能只是坚持涡轮机任何地方。

在陆地上,系统在高海拔地区的大型开阔田野中运作良好 - 某些地区根本没有任何合适的位置,而成本的成本运输电力从遥远的地方可能会过敏。

在其他情况下,生活在潜在风电场附近的人们抗议它们由于预期的噪音,对野生动植物的影响或涡轮机的外观而引起的 - 平均涡轮机大约为高个子自由女神像可以从很长的距离中看到。

机载风能
学分:能源效率和可再生能源办公室

风也迅速而稳定地吹水上,因此将涡轮机放置在海上是另一种选择 - 但也有缺点。

最多离岸涡轮机固定在海底,这将它们限制在浅水中。与陆上涡轮机相比,它们的构建和维护更难维护,并且对影响野生动植物和眼神提出了同样的批评。

机载风能

数十个初创公司正在开发飞行的风力涡轮机,例如在毛里求斯上空飞翔,可以补充我们的陆地系统。

这些机载风力涡轮机可以部署在不可能的传统风电场的地方,例如山区或深海。他们可以捕获数百米的风,即使是最高的地面涡轮机,它的吹向速度比达到的高度快。

机载风能
在较高的海拔高度上,风的速度要快得多,例如One Skysails的系统所占据。信用:摩天帆组

摩西清部部署基于帆的机载风力涡轮机,而其他公司正在开发带有固定机翼或无人机的系统。其中一些具有板载发电机,可以向下发电,而不是在地面上产生电力。

无论设计如何,支持者都说机载风力涡轮机比以地面为基础更容易部署和便宜地制造和运输 - 但这些系统的缺点很大。

一个主要的是,由于它们在空中,涡轮机不仅需要符合土地法规,还需要符合空域法规,而且由于这些系统是新的,因此这些规则尚不存在。

“这是鸡肉和鸡蛋,”工程师协会空降风欧洲董事会成员洛伦佐·法吉亚诺(Lorenzo Fagiano),告诉耶鲁环境。“只要没有技术,它们就不会制定法规。没有法规,公司很难筹集资金。”

机载风能
德国初创公司Kitekraft使用抛光式风力涡轮机。信用:Kitekraft

机载风能也面临与传统风电场相同的挑战。

People living near airborne turbines might complain that they’re destroying the view of the sky, and the systems could pose a threat to wildlife — the tethers move fast and could potentially hurt birds that don’t see them until it’s too late to avoid a collision.

在部署它们之前,系统也必须证明对地面上的人员也是安全的。马卡尼(Makani)开发的一家涡轮机 - 一家曾经由字母拥有的关闭初创公司 -坠毁测试过程中进入大海。如果坠机事故发生在陆地上,可能有人受伤了。

所有这些潜在的弊端都使我们需要部署的事实更加复杂舰队机载风力涡轮机(不仅是单个系统),以产生大量的电力。为了避免将毛皮缠结,帆或无人机可能需要隔开距离,这可能使它们比传统的风电场更加庞大。

“ [机载风能]可以为美国可再生能源供应做出重大贡献。”

国家可再生能源实验室

底线

经过数十年的理论探索,终于开发了机载风能,以查看它是否能够以小规模满足我们的电力需求 - 美国政府开始注意到。

在2021年,报告国家可再生能源实验室得出的结论是,空降风能“可以为美国可再生能源供应做出重大贡献”,并建议该国考虑对该技术的10年研究计划。

如果该技术可以继续扩展 - 并克服监管,环境,安全和社会挑战 - 我们可能会朝着未来的未来,在这种未来中被束缚的帆和无人机点缀,每个人都会收获风的清洁能量,高。在地面上方。

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