Китай направи крачка към генерирането на електричество от вятър, който духа на четири километра над земята. Вътрешно разработената привързана въздушна вятърна система S4000, оформена като огромен дирижабъл, наскоро завърши валидиране на пълен цикъл на изстрелване, поддържане на станцията, генериране и възстановяване в тестова база в северозападен Китай. Усилията бяха ръководени от базирана в Пекин енергийна стартираща компания, работеща с университета Цинхуа и Института за изследване на аерокосмическата информация към Китайската академия на науките, и бележи прехода на Китай на вятърна технология за висока надморска височина от итеративно развитие към инженерно внедряване.
Случаят за летене на електроцентрала е физически. Скоростите на вятъра нарастват рязко с надморската височина, тъй като триенето от земята избледнява, така че турбина на 4000 метра може да генерира за една година това, което няколко еквивалентни наземни единици предоставят комбинирано. Наземните вятърни паркове обикновено работят 2000 до 3000 часа годишно; оценките от изследванията на вятъра на голяма надморска височина поставят теоретичния годишен полезен оперативен прозорец на 4000 метра надморска височина от 5000 до 6000 часа. Тъй като вятърът там е по-стабилен, такива системи също показват характеристики, подобни на базовото натоварване, като потенциално служат като бъдещо допълнение към конвенционалното генериране на базово натоварване.
Системата S4000 е дълга 67 метра, широка 40 метра и висока 23 метра и се изкачва върху плаваемостта на лек, пълен с хелий плик, вместо да разчита на хиляди тонове стоманени и бетонни основи. Връзка с висока якост го държи на място, докато пренася киловолта мощност обратно към мрежата. Важните машини – генератор, преобразуване и контрол – са опаковани в рационализирана обвивка. Екипите решиха 17 основни технически проблема, обхващащи контрол на позицията на платформата, генериране на леко тегло и предаване на високо напрежение в километричен мащаб, а хибридната структура на твърдо ребро и мембрана на обвивката подобрява устойчивостта на вятър с 45 процента в сравнение с конвенционалните меки дирижабли.
Противодействайки на турбуленцията, системата използва вградено серво управление, за да регулира позицията си и поддържа стабилна станция с демонстрирани 72 часа непрекъснато генериране. Лазерният радар и ултразвуковите анемометри прогнозират предстоящия вятър и пориви, проводящият статичен слой и бордовите мълниеотводи управляват ударите, а микровълновото или електрическото обезледяване предотвратява натрупването на лед.
Самата връзка е постижение на науката за материалите: адаптивен кабел със сърцевина от въглеродни влакна, три пъти по-здрав от стомана с една четвърт от теглото, интегриращ носещо натоварване, предаване на високо напрежение и оптично управление в една нишка. S4000 следва по-ранни по-малки прототипи на 500 и 2000 метра, построени в нов високопроизводителен завод за облицовъчни материали в Zhoushan, за да се осигури веригата за доставки. Първите демонстрационни проекти на S4000 сега са прозорец за наблюдение за разгръщане на флота, като се наблюдава вятър от голяма надморска височина за пустини, отдалечени острови и планински постове, където електропроводите никога не са били достигани.
Source link