среда, 28 марта 2012 г.

Закончены испытания ветряка-аэростата

Закончены испытания ветряка-аэростатаНе секрет, что с ростом высоты скорость и устойчивость ветров также растёт. Чтобы использовать это, можно ставить огромные ветряки (выше 100 м) или запускать привязной ветряк-аэростат, как это предлагает американский стартап Altaeros Energies.

Для коммерчески выгодных скоростей ветра мощность ветряка определяется формулой N = P•S•V³/2. Понятно, что его энергоотдача при этом пропорциональна кубу скорости ветра, поэтому-то при её росте с 7,5 до 10 м/с стоимость генерируемой электроэнергии падает примерно вдвое. И это означает трагедию для ветроэнергетики: например, большинство россиян проживают в регионах со средней скоростью ветра в 3–5 м/с. На таких скоростях ветроэнергетика всегда будет экономически менее выгодной, чем другие виды генерации, что отсекает РФ от широкого внедрения эоловой энергетики. Впрочем, даже в районах, где средняя скорость ветра 9–10 м/с, ветряки делают как можно более высокими: опорами в 100 метров и выше уже никого не удивишь.

Altaeros Energies, стартап выпускника Массачусетского технологического института (США) Бена Гласса, подошёл к проблеме с другой стороны, предложив (разумеется, не первым) запускать привязной аэростат на относительно небольшую высоту (чтобы удерживающие тросы не были чрезмерно длинными и дорогими). Как известно, в высях скорость ветра в среднем на 30–40% выше, да и дует там устойчивее — а значит, генерация электричества будет вдвое дешевле. Для пущей эффективности аэростат выполнен в форме собирающего тора: ветер, попадающий в его центр, туннелируется к стандартному ветряку, подвешенному в центре надувного бублика. К привязным тросам прикреплён кабель, передающий электроэнергию на землю. Вся конструкция называется Airborne Wind Turbine. Запоминаем.

Вам кажется, что гелиевый надувной аэростат — это дорого? Увы, современные ветряки ещё дороже: на скромную установку в 1,5 МВт только под фундамент «закапывается» 190 м³ бетона и 26 т арматуры. Ещё 52 т весит башня — высотой в какие-то 80 м. И лишь 22 т — сама ветротурбина, генератор и инвертор. Поднять одну только турбину (в этой схеме генератор и инвертор остаются на земле) при помощи привязного аэростата может оказаться даже дешевле, чем строить вышеописанное циклопическое сооружение: под него не надо покупать дополнительную землю, и Altaeros Energies предлагает такие «привязные ветряки» непосредственным потребителям электроэнергии, что освобождает от прокладки новых ЛЭП.

Недавно компания как раз закончила испытания прототипа своей установки (всего 10,6 м диаметре) в Лимстоуне (штат Мэн). Небольшой прототип работал на высоте в 106 м, при этом всё его развёртывание, подъем и спуск (в конце испытаний) происходили в автоматическом режиме. Что важно, ветер воспринимает ветряк на таком торообразном аэростате не по площади ометания лопастей, а по площади всего бублика, концентрирующего поток на турбине. Поэтому КИУМ для стандартной турбины Southwest Skystream, согласно Altaeros, вдвое превысил обычный КИУМ для этой зоны на заданной высоте. Кроме того, тороидальная форма отлично защищает публику от рёва турбины.

Идеальная платформа для ветроэнергетики? Создатели так не считают: полноразмерный образец должен подниматься на 300 м, где ветер сильнее и устойчивее, чем на облюбованных большими ветряками высотах в 100 м. Тогда-то, по их расчётам, стоимость генерации и упадёт на 65% от обычного уровня, да и многие, казалось бы, безветренные места станут экономически целесообразными площадками для эоловой генерации. И Россия в том числе?

Подготовлено по материалам Altaeros Energies.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Дельфины афалины дружат по-человечески
Социальная сеть дельфинов афалин отличается почти «человеческой» гибкостью и открытостью: главным признаком в ней является не территориальная общность, а дружеские связи между особями, живущими на разных территориях. Социальные группы у животных обычно замкнутые, чужих в них не пускают. Если взять, к примеру, шимпанзе, то у них все члены сообщества хорошо знакомы и враждебно относятся к другим г...
  (читать дальше)

Неожиданный результат «химии в одном измерении»
Благодаря своим уникальным свойствам одностенные углеродные нанотрубки (SWNT) считаются многообещающим материалом для электроники, оптики и других областей материаловедения. Когда же учёные из Университета Умео (Швеция) под руководством доцента факультета физики Александра Талызина попытались провести реакцию между инкапсулированным в нанотрубку фуллереном и водородом, произошло нечто совершенно н...
  (читать дальше)

Некоторые формы рака беззащитнее здоровых клеток
Научно-исследовательская группа, возглавляемая учёными из Лестерского университета (Великобритания), показала, что определённые раковые клетки чрезвычайно чувствительны к протеину под названием p21. Этот протеин обычно заставляет клетки всех типов — как нормальные, так и раковые — прекращать деление. Теперь же исследователи сообщают о том, что в некоторых случаях р21 способен ещё и уничтожать онко...
  (читать дальше)

Водомерка подсказала идею создания аэрогеля
Финские исследователи позаимствовали идею шероховатой структуры поверхности нового материала у водомерок (точнее, у их ножек), кои, как всякий знает, способны грациозно скользить по водной глади. Плавучесть разработки была обеспечена, к примеру, за счёт использования растительной целлюлозы. Кроме того, по словам изобретателей, то же свойство, что позволяет материалу плавать, поможет ему действов...
  (читать дальше)

Вши рассказали о социальной жизни лемуров
С помощью меченых паразитов зоологи смогли узнать, как общаются между собой исключительно скрытные коричневые лемуры, обитающие в тропических мадагаскарских лесах. Чтобы узнать побольше о социальной структуре коричневых мышиных лемуров, зоологи из Университета Хельсинки (Финляндия) использовали необычных помощников — вшей. Изучать этих лемуров, живущих в топических лесах Мадагаскара, очень трудн...
  (читать дальше)

Боязнь математики не отличается от других фобий
Психологический феномен боязни математики получил нейрофизиологическое подтверждение. Боязнь математики, при всей своей распространённости, изучена на удивление слабо. Родители и учителя, понятное дело, вообще не слишком верят в то, что такая «боязнь» имеет место. «Просто ленится, двоечник, дать подзатыльник, поставить ”двойку”» — вот и весь разговор, авось к следующему разу и уравнение решит. Н...
  (читать дальше)

Электроскейт выходит на большую дорогу
ZBoard Electric, новый электроскейт с дальностью 16 км и скоростью 27 км/ч, собирается составить конкуренцию не только электровелосипедам, но и Segway, а также другим видам хвалёного индивидуального электротранспорта. Основная идея разработчиков проста: чем меньше устройство, которое везёт вас из точки «А» в точку «Б», тем меньше лишней энергии тратится на путешествие, тем меньшая часть его мощн...
  (читать дальше)

Зачем животному интеллект?
Главное, что отличает человека от остальной живой природы, — его интеллект. Это намного более серьёзное отличие, чем, скажем, особенности поведения или анатомические черты. По сути, именно интеллект определяет и то, и даже другое. Спросить: «Почему мы умны?» — всё равно что задаться вопросом: «Почему мы люди?» Дабы найти хоть какой-то ответ, редакция журнала New Scientist решила переформулировать:...
  (читать дальше)

Роболадонь позволит обменяться рукопожатием с удалённым пользователем
Учёные из Университета Осаки (Япония) сконструировали роботизированную руку для обмена приветствием с удалённым пользователем во время проведения встреч в виртуальном пространстве. Роболадонь имитирует основные ощущения от реального рукопожатия: силу, температуру руки и структуру человеческой кожи. Манипулятор имеет покрытие из силикона и пористого материала, а встроенный нагревательный элемент ...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)