北卡罗来纳州是一家通过环形脱缆地面系翼无人机发电的公司。毕竟,北卡罗来纳州是人类飞行的发源地。2023年,风能发电量约占全球发电总量的7.8%。有几个国家的风力发电量名列前茅:丹麦风力发电量占总发电量的58%。乌拉圭为43%。爱尔兰为35%。平准化能源成本(LCoE)是比较不同方法发电成本的主要指标,包括煤炭、风能、太阳能、核能、氢能等。
虽然随着时间的推移,风能的LCoE一直在下降--主要是由于效率、建筑成本、建筑材料和更大的发电机,但它仍然相对昂贵。Lazard的2023LCoE报告显示,无补贴的陆上风能发电成本在每兆瓦时24美元至75美元之间,而海上风能发电成本更高,为每兆瓦时72美元至140美元。
风力发电机体积庞大。如果你曾在远处看到过它们,你就会知道它们有多大。如果你曾站在钻井平台的正下方,你就会知道抬头仰望是多么令人头晕目眩。海上钻井平台甚至更大。我们谈论的是1115英尺高(340米)的庞然大物,可输出26兆瓦电力,在某些情况下能够抵御飓风,足以为超过8500户美国家庭供电。
Windlift是一家自2006年成立的能源公司,但才刚刚开始"起步"。它的发电方式很有趣。该公司开发的风筝实质上是一个12英尺(3.7米)长的风筝,风筝的机翼上安装有发电机,风筝的系绳似乎长约200英尺(60米),系绳上的电力电缆一直延伸到地面。
它像直升机一样垂直起飞,拉出系绳上的所有松弛部分,然后在保持系绳紧绷的情况下横向俯冲,然后再俯冲起来,绕到另一个方向重复这个过程。永远保持自主的"8"字形。在工程和航空术语中,这被称为横风飞行。当试图通过垂直于风向飞行来最大限度地提高升力或推力时,通常会使用这种方法。
但就Windlift而言,它是用来发电的。每一次俯冲都能通过25-30磅(11.3-13.6千克)的小型碳纤维机身上旋转的转子,在推力和阻力之间交替产生两、三甚至五个G的发电风力。然后,这些电能(全部30千瓦时)被直接输送到地面站,地面站可以连接到电池、家庭、市政电网或任何你想要的地方。30千瓦时的电量大约相当于美国普通家庭的日常用电量。
为什么选择这种空中发电方式而不是传统的陆上/近海风力发电方式?
因为它的成本大大降低。比传统的风力涡轮机便宜约80%。据报道,使用Windlift的技术还能将建造风力涡轮机所需的材料减少约90-95%。该技术还具有高度的便携性,只需极少的设置就能在最偏远的地方提供电力。
五角大楼对Windlift的发电能力非常有信心,因此授予该公司3000万美元的研发基金。作为交换,美国国防部(DoD)希望为前沿作战阵地提供便携式离网发电。
Windlift目前正在设计一个75千瓦时的系统,翼展为40英尺(12.2米),用于商业应用。不过,40英尺是Windlift将设计的最大翼展,因为Windlift称,平方-立方法则物理学定律使得任何大于40英尺的东西效率都会降低,更不用说随着翼展的增大,所需的便携性功能也会变得更加困难。一个40英尺的机身可以装进一个40英尺的集装箱。
Windlift并不是第一家在空中发电的公司。
2016年,GoogleX实验室Moonshot支持的项目Makani成为世界上第一个以与Windlift相同的方式发电的项目。Makani更专注于公用事业规模的飞行器,能够产生多达600千瓦时的电力。在2013年以未公开的价格收购Makani之前,Google向该项目投资了1500万美元。到2020年,Google认为该项目风险太大,因此将其彻底关闭。
也许,通过专注于便携性和较小的规模,Windlift可能会填补一个捕捉空气的利基市场。
来源:Windlift