КайтГен

KiteGen — это концепция ветроустановки для высотных ветров, разработанная в Италии . ^[1] Вращение вертикальной оси предназначено для устранения статических и динамических проблем, которые ограничивают размер обычных ветряных турбин . Прототип йо-йо STEM строится в Берцано-ди-Сан-Пьетро в Италии. ^[2]

История

KiteGen был первоначально разработан итальянским исследователем Массимо Ипполито. ^[3] Наблюдая за кайтсерферами , Ипполито заметил большое количество энергии, которую может собрать кайт, и подумал, что подобная система может производить электричество . Эта идея показалась настолько рискованной, что Ипполито отложил ее на долгие годы.

Структура

Проблема улавливания ветра решена за счет использования профилей Power Wing Profiles ( мощных кайтов ), движения которых автоматически контролируются компьютером . Воздушные змеи привязаны тросами к конструкции, которая вращается, генерируя электричество. Эта конструкция представляет собой турбину, а воздушные змеи — «лопасти».

Воздушные змеи летают по заранее определенной траектории, которая может преобразовать силу, действующую на трос, в общий механический крутящий момент, который вращает турбину с вертикальной осью. Около 20 автоматически управляемых воздушных змеев могут вращать турбину диаметром 1600 метров со скоростью 15 оборотов в час. Это может генерировать 1 гигаватт электроэнергии, что эквивалентно атомной электростанции среднего размера , но с предполагаемыми капитальными затратами в 10 раз ниже. Другими словами, 1 кубический километр неба способен обеспечить 1 гигаватт электроэнергии в течение 80% времени в году.

Длинные кабели позволяют им достигать высоты более 500 метров при сильном ветре, не создавая при этом структурных недостатков.

Высотный ветер

Землю окружают две полосы ветровых потоков. ^[4] Один находится в южном полушарии на широте Патагонии , а другой — в северном полушарии над Европой . Высота потока колеблется от 800 метров до 10 000 метров. ^[5] а ширина 4000 или 5000 км. Средняя мощность ветра составляет около 2 кВт на квадратный метр.

Высотный ветер гораздо более силен и постоянен, чем ветер на уровне земли, который бывает интенсивным в очень немногих местах и имеет полную скорость всего около 1700-1800 часов в год, что ограничивает годовое производство энергии.

KiteGen планирует использовать ветер на высоте около 800 метров ^[6]^[7] высота со средней скоростью 7 м/с и удельной мощностью 200 Вт/м. $^{2}$ . Например, участок ветра шириной 1000 метров на высоте от 600 до 1000 метров имеет мощность 400*1000*200 = 80 МВт.

Концептуальный прототип в провинции Асти ^[8] который будет работать с девятью генераторами и на высоте до 10 000 м будет генерировать пиковую мощность 27 МВт. ^[9] Парк Китегенса пиковой мощностью 100 МВт должен производить 500 ГВтч/год; достаточно для 86 000 домохозяйств ^[8]

Китеген может работать около 6000 часов в год. ^[10]

Финансирование

В июне 2006 года KiteGen была выбрана для получения государственного финансирования от Министерства экономического развития Италии. Хотя проект получил оценку «приоритет B», оценка процедуры не была проведена из-за нехватки средств. Финансирование, оценка эффективности и достаточности капитала осуществляется оценочным агентством ( Банк Санпаоло-Интеза ).

В рамках 7-й Рамочной программы Евросоюза проработка проекта в транспортном секторе получила оценку «отлично» и получила 3 млн евро финансирования для создания системы выработки электроэнергии на борту судов, тяги и управления вспомогательными услугами (предложение № .218691 аббревиатура: «КитВес»). В ноябре 2008 года Европейский Союз сообщил, что предоставление средств начнется «скоро».

Мобилген

В августе 2006 года был протестирован прототип под названием Mobilegen. Это была система, смонтированная на грузовике , мобильная и использующая ветер на малых высотах. Мобильный генератор второго поколения был испытан в сентябре 2007 года в аэропорту Франческо Каппа, расположенном в Казале Монферрато ( провинция Алессандрия , Италия). Подразделение под названием КСУ1 использовало воздушный змей, который с автоматическим управлением летал на высоту 800 метров. Эксперименты длились три дня и требовали специальных разрешений гражданской и военной авиации.

Алюминиевый завод

В сентябре 2012 года KiteGen сделала предложение правительству Италии обеспечить электроэнергией алюминиевый завод, которым управляет ALCOA, в Портоскузо . ^[11] Завод является крупнейшим потребителем энергии в Италии с расходом 2,3 ТВтч/год. KiteGen планировал построить ферму из 200 генераторов на 1 квадратном километре рядом с заводом для выработки 300 МВт электроэнергии с эксплуатационной готовностью 5000 часов в год. Затраты на строительство можно списать почти за 2 года при затратах на электроэнергию около 30 евро/МВтч. ^[12] Для сравнения, предложение Glencore по металлургическому заводу предполагает его освобождение только в том случае, если энергия будет дешевле 37 евро/МВтч за счет государственной помощи , поскольку высокие затраты на электроэнергию на близлежащей Сулчис угольной электростанции (около 70 евро/МВтч) являются основной причиной для ALCOA покинуть Сардинию . ^[13]

См. также

Ссылки

^ «О КайтГене» . 08 мая 2010 г. Проверено 15 марта 2011 г.
^ Барди, Уго (10 июня 2010 г.). «Da Berzano, il kitegen in costruzione» [Берцано - KiteGen находится в стадии строительства] (на итальянском языке). Архивировано из оригинала 5 мая 2016 г. Проверено 15 марта 2011 г.
^ Вэнс, Эрик. «Большие надежды: огромные запасы энергии мчатся по планете далеко над поверхностью. Эрик Вэнс знакомится с инженерами, пытающимися перенести силу высотного ветра на Землю». Природа 460.7255 (2009): 564-567.
^ «Энергия воздушного змея генерирует чистую энергию» . 3 апреля 2007 г.
^ «Кайт-парус производит дешевую энергию ветра» [Кайт производит дешевую энергию ветра] (на немецком языке). 30 октября 2009 г. Проверено 15 марта 2011 г.
^ «Большой резервуар энергии: высотный ветер» . Проверено 15 марта 2011 г.
^ «Кайт Ген» . Проверено 15 марта 2011 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б «Kite Gen: концепция обещает дешевую энергию ветра» (на немецком языке). 28 октября 2009 г. Проверено 16 марта 2011 г.
^ «НАСА изучает возможность создания высотных ветряных электростанций» (на немецком языке). 22 декабря 2010 г. Проверено 15 марта 2011 г.
^ «Кампания Discover Nuclear» ( на итальянском языке). 01.03.2011 . Проверено 16 марта 2011 г.
^ Джукс, Стивен; Лалор, Дэн (12 сентября 2012 г.). «Третий покупатель заинтересован в металлургическом заводе Alcoa Sardinia» . Рейтер . Проверено 27 сентября 2012 г.
^ Сапеллани, Никколо (20 сентября 2012 г.). «Alcoa, третий претендент — KiteGen: «Производство алюминия с помощью ветра» » (на итальянском языке). Il Fatto Quotidiano . Проверено 27 сентября 2012 г.
^ Джукка, Лиза (25 сентября 2012 г.). «Итальянская Сардиния изо всех сил пытается отказаться от государственной помощи» . Рейтер . Проверено 27 сентября 2012 г.

Внешние ссылки

Дальнейшее чтение

Канале, Массимо, Лоренцо Фаджиано, Марио Миланезе и Массимо Ипполито. Проект KiteGen: контроль как ключевая технология для качественного скачка в ветроэнергетических генераторах , Американская конференция по управлению 2007 г., стр. 3522-3528. IEEE, 2007. https://doi.org/10.1109/ACC.2007.4282697.
Вэнс, Э. Ветроэнергетика: большие надежды. Природа 460, 564–566 (2009). https://doi.org/10.1038/460564a

[1] «О КайтГене» . 08 мая 2010 г. Проверено 15 марта 2011 г.

[2] Барди, Уго (10 июня 2010 г.). «Da Berzano, il kitegen in costruzione» [Берцано - KiteGen находится в стадии строительства] (на итальянском языке). Архивировано из оригинала 5 мая 2016 г. Проверено 15 марта 2011 г.

[3] Вэнс, Эрик. «Большие надежды: огромные запасы энергии мчатся по планете далеко над поверхностью. Эрик Вэнс знакомится с инженерами, пытающимися перенести силу высотного ветра на Землю». Природа 460.7255 (2009): 564-567.

[4] «Энергия воздушного змея генерирует чистую энергию» . 3 апреля 2007 г.

[windkraftkonstruktion-2009-10-5] «Кайт-парус производит дешевую энергию ветра» [Кайт производит дешевую энергию ветра] (на немецком языке). 30 октября 2009 г. Проверено 15 марта 2011 г.

[6] «Большой резервуар энергии: высотный ветер» . Проверено 15 марта 2011 г.

[7] «Кайт Ген» . Проверено 15 марта 2011 г.

[pressetext-2009-10-28-8] Перейти обратно: ^а ^б «Kite Gen: концепция обещает дешевую энергию ветра» (на немецком языке). 28 октября 2009 г. Проверено 16 марта 2011 г.

[9] «НАСА изучает возможность создания высотных ветряных электростанций» (на немецком языке). 22 декабря 2010 г. Проверено 15 марта 2011 г.

[10] «Кампания Discover Nuclear» ( на итальянском языке). 01.03.2011 . Проверено 16 марта 2011 г.

[11] Джукс, Стивен; Лалор, Дэн (12 сентября 2012 г.). «Третий покупатель заинтересован в металлургическом заводе Alcoa Sardinia» . Рейтер . Проверено 27 сентября 2012 г.

[12] Сапеллани, Никколо (20 сентября 2012 г.). «Alcoa, третий претендент — KiteGen: «Производство алюминия с помощью ветра» » (на итальянском языке). Il Fatto Quotidiano . Проверено 27 сентября 2012 г.

[13] Джукка, Лиза (25 сентября 2012 г.). «Итальянская Сардиния изо всех сил пытается отказаться от государственной помощи» . Рейтер . Проверено 27 сентября 2012 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

v т и Энергия ветра
Энергия ветра	Воздушная энергия ветра По стране История Наземные транспортные средства Оффшор Турбины на всеобщее обозрение Ветряная мельница панемон
Ветровые электростанции	Списки ветряных электростанций Принадлежащий сообществу Оффшорные фермы Береговые фермы
Ветровые турбины	Аэродинамика Воздушно-десантный Воздушный змей Дизайн Плавающий Гондола Шаг подшипника QBlade Маленький Нетрадиционный Вертикальная ось Савониус Дарье Система рыскания несущий водить машину
Ветроэнергетика	Консалтинговые компании Производители Программное обеспечение
Производители	Энеркон GE Ветер Энерджи включая GE Offshore Wind Золотой ветер Нордекс Сенвион Сименс Гамеса Сузлон Вестас
Концепции	2020-е годы в исследованиях ветроэнергетики Закон Бетца Теория импульса элемента лопасти Коэффициент мощности Возврат инвестиций в энергию Хранение энергии сетка Энергетические субсидии HVDC Гибридная мощность Лестничная мельница Чистый прирост энергии Соотношение наконечника и скорости Переменная возобновляемая энергия Виртуальная электростанция Прогнозирование ветроэнергетики Степенной закон профиля ветра Оценка ветровых ресурсов
Портал ветроэнергетики Категория Коммонс Дополнительные порталы: Возобновляемая энергия Энергия