Китай отправил небесную электростанцию на высоту 4000 метров — это гибрид дирижабля и ветряка
Китайские инженеры впервые подняли на высоту 4000 метров воздушную энергетическую установку S4000 и смогли получить с её помощью электроэнергию. Прототип выполнил полный рабочий цикл: набор высоты, удержание на месте, генерацию энергии и возвращение на землю. Заявленная высота 4000 метров значительно выше уровня, на котором работают обычные наземные ветротурбины, что позволяет использовать более сильные и устойчивые воздушные потоки.
По сути S4000 — это огромный аэростат размерами с Boeing 747, который сам в длину достигает 76 метров. Оболочка заполнена гелием и обеспечивает подъёмную силу, а закреплённые на летательном аппарате компактные ветрогенераторы преобразуют энергию воздушного потока в электрическую. В отличие от традиционной ветроэнергетики, в данном случае башня высотой в сотни метров не нужна: сама воздушная платформа поднимает генераторы туда, где ветра всегда сильны и стабильны. Выработанная электроэнергия передаётся на землю по кабелю, который закреплён на тросе, удерживающим аппарат в заданной области.
Главное преимущество проекта связано не просто с увеличением высоты, а с качеством ветра. Скорость воздушного потока с высотой в среднем возрастает и становится почти постоянной во времени. Тем самым коэффициент использования оборудования становится максимально высоким. При этом воздушная платформа избавляет от необходимости сооружать массивную башню и фундамент, что особенно интересно для пустынь, горных районов, островов и других удалённых территорий. Ещё одно отличие S4000 — мобильность: такую установку можно относительно быстро перемещать между районами, где требуется электроэнергия, например, в случае работы в зонах бедствий.
Испытание платформы S4000 стало следующим этапом китайской программы высотной воздушной ветроэнергетики: ранее система S2000 уже демонстрировала генерацию электроэнергии на высоте около 2000 метров с подключением к электросети. Однако переход к 4000 метрам означает значительно более сложную задачу: необходимо одновременно обеспечить воздушную устойчивость крупной платформы, автоматическое удержание позиции, безопасную работу турбин и надёжную передачу мощности на землю по длинному кабелю. Пока речь идёт именно о демонстрационном прототипе, хотя компания SAWES Energy, создающая эти небесные платформы, утверждает, что уже имеет заказы на системы S1500 и S2000 на десятки миллионов долларов США.
Суммарная мощность генераторов на платформе S4000, по некоторым данным, достигает 3 МВт. Подобные высотные энергетические платформы внесены в текущий пятилетний план развития Китая и поэтому поддержаны на всех уровнях. Отдельно развивается высотная энергетика на гигантских воздушных змеях, которые при наборе высоты тянут тросы и раскручивают валы наземных генераторов. Площадь наибольшего из них составил 5000 м2, но это уже другая история.