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2023年，Kitepower在梅奥沼泽上空首次放飞176磅织物机翼。3年后，它已完成90多次飞行和超过100小时的风能发电数据采集
Kitepower 正在爱尔兰梅奥郡的一个指定空中风能站点测试一种非常规的可再生能源方法。该系统没有使用传统的塔架和旋转叶片，而是将轻质织物机翼发送到天空，同时用系绳将其连接到地面发电设备。机翼以重复的“8”字形飞行，产生拉力，当绳索松开时，带动发电机转动。
来源:经济时报随着各国寻找新的可再生电力生产方式，工程师们正在探索能够捕获传统涡轮机范围之外风能的技术。其中一种方法是用连接到地面设备的轻型飞翼取代熟悉的塔架和旋转叶片。这一概念旨在利用高海拔地区更强、更稳定的风，同时保持机械相对轻便和可运输。
这一理念正在...的大西洋沿岸进行测试，...一直在...的泥炭沼泽地上空运行一套机载风能系统。该项目旨在收集真实世界数据，并确定系留翼是否能够可靠地将风能转化为有用的电能。
Kitepower系统如何发电
该系统不依赖传统的涡轮机转子。相反，一个织物机翼以连续的8字形在空中飞行。它以一定的角度横穿风向，从而能够加快速度，这种运动产生升力。
飞行部件重176磅。它通过绳索与地面设备保持连接，系绳将机翼产生的力传递到下方的机械系统。
随着机翼在空中加速，产生的升力产生强大的拉力。系绳可施加5,500至8,800磅的力，导致钢制地面单元内的滚筒旋转。旋转的滚筒驱动发电机并产生电力。
这种向外运动被称为放线阶段，持续约80秒。
一旦系绳达到所需长度，机翼下方的控制吊舱改变其位置。机翼随后变得几乎松弛，使小型电机能够将绳索拉回地面。由于机翼不再产生强大的拉力，因此在回程阶段消耗的能量要少得多。
大约20秒后，开始另一个飞行周期。目标是在向外运动期间产生的电力多于收回系绳时消耗的电力。
轻型飞翼
机翼平放在地面上时面积为645平方英尺。尽管尺寸如此，包括传感器和控制吊舱在内的整个空中组件仅重176磅。
其结构结合了一个充气膜和由十二根空心玻璃纤维管组成的框架，这些管子通过铝制部件连接。选择玻璃纤维而不是碳纤维是因为它可以弯曲，同时仍能承载所需的载荷。
系绳由Dyneema制成，这是一种强度极高的轻型合成纤维。根据提供的项目信息，它比相同厚度的钢丝更强，而重量不到钢丝的十分之一。
梅奥试验场
该项目位于梅奥郡班戈埃里斯郊外，选址于面向大西洋的泥炭沼泽地，经过广泛搜寻合适地点后选定。该场地被宣传为世界上第一个指定的机载风能测试场。
Kitepower是一家从代尔夫特理工大学分离出来的荷兰公司，正在该地点与RWE和梅奥郡议会合作。
梅奥场地的首次飞行于2023年9月进行。在运营的第一年，该团队记录了超过90次飞行和超过100小时的空中运行时间，平均每周约五次飞行。
最长的一次单次飞行持续了5小时45分钟。
部署在该场地的系统产生近30千瓦的电力，并配有一个336千瓦时的电池。机翼也曾飞到超过1,300英尺的高度。
测试一直在继续，合作关系已延长以进行进一步工作，并且现在有一支常驻人员在现场附近。
在管制空域运行
在高空飞行大型系留翼引入了一些挑战，这是传统可再生能源设备通常不会面临的。
在1,150英尺高度运行的机翼进入了飞机使用的空域。因此，每次飞行都需要航空当局根据远在机载风能技术发展之前就已制定的空域规则进行授权。
传统风力涡轮机受益于数十年的工程发展，特别是在轴承和机械可靠性等领域。相比之下，一个在变化的风中主动沿8字形路径被操纵的织物机翼仍然是一种年轻的机器类型。
科克大学学院一位分析该技术的研究人员估计，...可能在2030年代的某个时候为电网做出有意义的贡献。
偏远地区的潜力
机载风能尚未达到大规模商业运营，更广泛的海上风电行业也经历过未能取得进展的项目和技术。
然而，该系统在传统基础设施难以安装的地区可能具有潜力。提供的项目信息将岛屿、极地站、矿区、救灾营地、建筑项目和偏远前哨列为可能的应用场景。
这些地区通常依赖柴油，因为运输重型可再生能源基础设施可能很困难。集装箱系统提供了一种不同的物流模式：一个集装箱可以通过卡车运输，并可能在一天内投入运行。
更大规模机载系统的计划
Kitepower更大的100千瓦系统预计每年可产生450兆瓦时的电力。该公司估计，这一数量大约相当于150户欧洲家庭的电力需求。
该系统还声称比同等输出的传统装置少使用高达90%的材料。
因此，Kitepower的方法不仅关注发电，还关注减少获取风能资源所需的基础设施。
一位联合创始人已经勾勒出未来开发500千瓦集装箱式风筝的可能性。
目前，梅奥项目仍然是对机载风能在真实条件下能实现什么的测试。机翼、系绳和地面发电机正在继续收集运行数据，同时该项目致力于确定轻型飞行系统能否成为...的实用选择，特别是在传统基础设施难以部署的地方。
: THE PULSE
常见问题解答：
Q1. 什么是机载风能？
机载风能利用飞行设备捕获风能并将其运动转化为电能。与传统涡轮机不同，发电设备可以留在地面上。
Q2. Kitepower的机翼如何发电？
机翼以重复的8字形在空中飞行，对其系绳产生强大的拉力。该力转动与发电机相连的滚筒。