Висотні дирижаблі-вітряки – друге дихання енергії вітру

Основна проблема альтернативної енергетики – її нестабільність. Сонячні електростанції можуть забезпечувати великі поселення достатньою потужністю лише вдень, а нестабільні поривісті вітри на низьких висотах можуть підвести в будь-який момент та залишити цілі поселення без електроенергії.

Тому для енергетичного маневрування, тобто збільшення потужності в години пік, а також компенсації нестабільності альтернативних джерел використовуються теплові електростанції. Даний тип електростанцій є найбільш шкідливим для неколишнього середовища, а запаси нафтопродуктів, газу та вуглю не є нескінченними. Атомна енергетика також має одну негативну рису. Її потужність завжди однакова і її неможливо підняти для компенсації підвищеного споживання в годину пік.

Висотні вітри та їх переваги

Найбільш привабливими з точки зору забезпечення міст електроенергією та енергетичного маневрування є висотні вітри. На висоті більше 300 метрів вітри більш стабільні та швидкі (близько 75 км/год). Їх швидкість в середньому п’ятикратно перевищує швидкість вітру біля землі, і вони беззаперечно виграють в стабільності.

Звичайно вітрогенератор на висоті 300 метрів і більше, може цілодобово стабільно забезпечувати споживача електроенергією. Питання полягає лише в тому, як підняти вітряк на таку висоту. Рішення знайшлось досить просте і не надто сучасне по технологіям. І майбутньому вітряні електростанції будуть нагадувати цілі ескадрильї дирижаблів.

Конструкція висотних вітряних електростанцій-дирижаблів
Наповнений гелієм надувний трубчатий корпус з турбіною вітрогерератора посередині дозволяє виробляти електроенергію висотних вітрів без використання опор. Він просто кріпиться до землі довгим тросом з лебідкою, а електроенергія йде по паралельному тросу проводу.

Переваги та недоліки

Така конструкція не тільки ефективна, але й більш надійна, дешева та проста в обслуговуванні.

• Відсутність статичної висотної опори зменшує вимоги до ґрунту, тому такі генератори можуть бути підняті в повітря над пісками, болотами та водою.
• Громіздка конструкція великих вітряків має занадто багато складних деталей та механізмів, які можуть вийти з ладу. Дирижабль з вітрогенератором має досить просту конструкцію і потребує мінімум обслуговування.
• А в разі поломки, досить просто ввімкнути лебідку та опустити на вітряк-дирижабль землю. На традиційних вітряках в такому випадку ремонтна команда має підніматися на сам вітряк та працювати там лише з наявними інструментами.
• Також запуск декількох таких дирижаблів набагато дешевший ніж спорудження велетенської вежі вітряка. А ціна електроенергії з таких вітряків менше на 65% порівняно з енергією атома або вугля.

Очевидним недоліком таких дирижаблів-вітряків є перешкоджання польотам на низькій висоті, але навряд такі електростанції будуть розміщуватися навколо аеропортів.

Випробування прототипів висотних дирижаблів-електростанцій

На сьогоднішній день вже були проведені випробування висотних вітряків-дирижаблів, які довели їх ефективність. Прототип Airborne Wind Turbine розроблений компанією Altaeros Energies був для початку піднятий на висоту 107 метрів, де вже зміг вдвічі перевищити вихід електроенергії порівняно звичайні наземні вітрогенератори.

В майбутньому плануються експерименти з більшими висотами. Наприклад, на висоті 300 м, по розрахункам кількість електроенергії, що виробляється вітряком-дирижаблем може в 5 разів перевищувати показник звичного наземного вітряка.

Інші види висотних вітряних елеткростанцій

Окремо варто виділити експериментальні вітряки-повітряні змії. Вони складаються з турбіни та крила. Такий вітрогенератор утримується в повітрі за рахунок постійних вітрів на великій висоті, які дають достатню підйомну силу. Серед недоліків такої конструкції можна виділити нестабільність та проблеми при опусканні генератора на землю. Іншим видом висотних вітрогенераторів є кайтинги, які працюють за рахунок обертання повітряного змія.

Ідеї з висотними дирижаблями-вітряними електростанціями

Вітряки-дирижаблі можуть також використовуватися в якості мобільних електростанцій. В здутому виді вони досить компактні для транспортування на вантажівці, або навіть в багажнику легкового авто.

Військові моделі можуть автоматично надуватися та підійматися вгору прямо з кузову вантажівки – пересувної електростанції. На відміну від дизель-генераторів вони не потребуються постійного постачання паливно-мастильних матеріалів, хоча й на висоті в декілька сотень метрів вони вразливі для стрілецької зброї.

В цивільних цілях також популярності можуть набути пересувні вітрогеренатори-дирижаблі. Вони можуть забезпечити електроенергією експедиції та табори в будь-якій точці світу.

Висотні вітряки-дирижаблі та енергонезалежність України

Висотні дирижаблі-вітрогенератори – реально працюючий спосіб отримати електроенергію в будь-якій точці світу. Вони не потребують особливих ґрунтів, ландшафту, нафти, вуглю або інших ресурсів. Вони не вимагають надпотужних інвестицій та можуть споруджуватись прямо в містах та селах і автономно забезпечувати їх електроенергією. Саму тому вітряки-дирижаблі – одна із найбільш ефективних та простих в реалізації ідей для енергонезалежності України та інших країн світу, або навіть окремих міст.