Generator eolian Zmeu

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Tehnologia KiteGen este un proiect italian de energie eoliană la mare altitudine ; A fost conceput de Massimo Ippolito pentru a produce energie prin exploatarea vânturilor de mare altitudine, cunoscute și sub numele de vânturi troposferice.

Proiectul include două linii principale de dezvoltare: KiteGen Stem ( centrală eoliană care exploatează tracțiunea generată de un singur zmeu) și KiteGen Carousel ( centrală eoliană cu axă de rotație verticală, operată de mai multe zmee simultan). În acest din urmă caz, orientarea diferită a axei de rotație ar trebui să elimine toate problemele statice și dinamice care împiedică creșterea puterii (adică a dimensiunii) obținută de la turbinele eoliene tradiționale.

După un început promițător, dar afectat de problemele birocratice întâmpinate la locul Berzano di San Pietro ( AT ), prototipul la scară industrială a fost construit în 2010 în Sommariva Perno ( CN ) [1] [2] . În prezent, proiectarea unei noi mașini a fost finalizată și a început faza de producție a acesteia la scară industrială.

Proiectul este proprietarul a peste 40 de brevete înregistrate la nivel internațional și este citat sau este subiectul principal în peste 350 de publicații științifice [3] , precum și în diferite articole publicate în presa națională și internațională. De fapt, în 2010, teza de doctorat a lui Lorenzo Fagiano - „Control of Tethered Airfoils for Hight-Altitude Wind Energy Generation” - i-a adus premiul Eni [4], iar în 2015 KiteGen a fost citat printre cele mai emergente 8 tehnologii energetice interesante din National Geographic. [5] Mai mult, la 25 ianuarie 2016 Cleantech Group a publicat lista celor mai interesante companii inovatoare din 2015 din sectorul „tehnologiilor curate”, iar KiteGen, singura companie italiană, a fost prezentă în „100 Ones to Watch”. În noiembrie 2016 a fost selectată printre cele 40 de companii care au participat la Summit-ul Cleantech & Networking Dinner din Rotterdam.

Vânturi de mare altitudine

Caracteristica tehnologiei KiteGen constă în alegerea unei surse de energie de înaltă performanță: vânturi de mare altitudine, cunoscute și sub numele de vânturi troposferice.

Există două panglici de vânt care învelesc pământul: una trece peste Tierra del Fuego în emisfera sudică și cealaltă trece peste Europa. Înălțimea centurii europene variază de la aproximativ 500 de metri până la 10.000 de metri altitudine, în timp ce lățimea este de 4.000 - 5.000 km. Datele esențiale sunt o putere medie de 2 kW pe metru pătrat (la aproximativ 54 km / h) și un număr de ore pe an egal cu aproximativ 7000 (un an are 8760 ore).

Vânturile de mare altitudine au, prin urmare, caracteristica de a fi stabile, distribuite aproape în mod egal în jurul suprafeței pământului, aproape întotdeauna prezente și foarte puternice (15 m / s sau aproximativ 2 kW / m 2 , cu o putere extractibilă de 0, 5 - 0,84 kW / m 2 ), în timp ce cele de la suprafață sunt puternice doar în câteva situri și pentru aproximativ 1.700 - 2.000 de ore pe an (ore reprezentând raportul kWh produs într-un an în raport cu puterea turbinei eoliene).

Aceste caracteristici fac din troposferă o rezervă cu un potențial ridicat.

Vântul care urmează să fie exploatat cu tehnologia KiteGen este cel care suflă între 800 metri și 1.500 metri deasupra nivelului mării, cu o viteză medie de 7 m / s și o putere specifică de 200 W / m 2 (cu o putere extractibilă de 50 - 85 W / m 2 ). [6]

La 4 martie 2012, a fost prezentată o rezoluție parlamentară care angajează Guvernul „să ia inițiative pentru a recunoaște vântul troposferic sau de mare altitudine ca sursă de energie regenerabilă; să promoveze inițiative adecvate, facilitând, de asemenea, accesul la credit pentru investiții și reducând valoarea impozabilă a creditului fiscal pentru cercetare și dezvoltare, pentru a lansa activități antreprenoriale care dezvoltă tehnologii de exploatare a vântului troposferic ". [7]

Istorie

Ideea utilizării zmeilor pentru a capta energia vânturilor de la mare altitudine și a o transforma în energie mecanică sau electrică nu este nouă. Unul dintre primele tratamente teoretice, la baza multor lucrări de cercetare mai recente, se datorează lui Miles L.Loyd, un inginer angajat la Laboratorul Național Lawrence Livermore , care a publicat pentru prima dată rezultatele analizelor sale privind potențialul energetic în Journal of Energy în 1980. a sistemului [8] și și-a înregistrat propriul brevet pentru exploatarea industrială a conceptului. Cu toate acestea, tehnologia nu a fost suficient de matură în acei ani pentru a permite crearea unui prototip de lucru.

Ideea Generatorului Eolian Zmeu vine de la industriașul Massimo Ippolito care, observând kitesurfii , a observat cantitatea mare de energie pe care zmeii au putut să o colecteze și s-a gândit că un sistem similar ar putea produce electricitate. Deși astăzi puterea eoliană la mare altitudine reprezintă o tehnologie extrem de promițătoare pentru generarea de energie curată, la început ideea părea atât de riscantă, încât Ippolito însuși a lăsat-o deoparte pentru câțiva ani, în ciuda realizării potențialului enorm al invenției.

Carusel KiteGen

Problema „captării” vântului este rezolvată de ideea de a folosi folii de putere (zmee de putere) ale căror mișcări sunt controlate automat de un computer. Pânzele aeriene sunt ancorate prin cabluri de o structură care este trasă într-o mișcare de rotație și care generează energie electrică. Această structură funcționează ca turbina unei centrale eoliene, în timp ce zmeii sunt „lamele” turbinei. Pânzele aeriene de putere zboară în funcție de traiectorii prestabilite, ceea ce face posibilă transformarea forței exercitate asupra cablurilor într-un cuplu concordant general care setează turbina axei verticale în rotație.

Fiind controlabilă pe site-ul Kite Gen , o centrală electrică de 100 MW are nevoie de un inel de 1000m (o mie de metri) în diametru, generând astfel 500GWh de energie electrică într-un an [adică funcționând la capacitate maximă 57% din timp, NdA]. Costul estimat este de 0,03 € / kWh, cu o reducere netă a costurilor în comparație atât cu combustibilii fosili, cât și cu sursele regenerabile actuale. În cele din urmă, centrala electrică Kite Gen ar avea nevoie de o zonă fără zbor similară cu cea a centralelor actuale (cum ar fi nucleare, petrochimice, barăci, ținte sensibile etc.) pentru o înălțime de 5000 ft (1524 m) și o rază de una mile marine (1852 m).

Avantajul suplimentar al volanelor de forță constă în faptul că lungimea cablului le poate permite să atingă înălțimi de peste 500 de metri, unde curge vântul de mare altitudine, fără a introduce critici structurale.

Mobilegen

În august 2006 a fost testat un prim prototip de KiteGen numit Mobilegen , care are caracteristicile de a fi mobil deoarece este montat pe un camion și de a atinge altitudini limitate, deoarece zmeul generează energie odată cu vântul de la suprafață.

Un generator mobil de a doua generație a fost testat în septembrie 2007 pe aeroportul F. Cappa din Casale Monferrato ( AL ). Unitatea numită KSU1 folosea o folie aeriană puternică care se zbura la o înălțime de 800 de metri cu comenzi automate. Procesele au durat trei zile și au necesitat permise speciale de aviație civilă și militară.

KiteGen Stem

În decembrie 2010, Stem a fost construit în Sommariva Perno (CN), primul prototip static al kitegenului. Puterea preconizată pentru această centrală este de 3 Mw [9] . Pentru a produce energie, tija va avea o operație elementară de yo-yo: corzile vor fi derulate cu zmeul în ridicare și generatorul de electricitate va fi activat. Atins distanța maximă a zmeului de la platformă, acesta va fi pus într-o poziție de stand și zmeul va fi retras, apoi ciclul se va repeta. Videoclipul lui Stem abia finalizat [10] .

Notă: proiectul a suferit unele întârzieri: lucrările au fost începute la Berzano San Pietro cu acordul consiliului municipal, dar un grup restrâns de oameni s-au opus proiectului care a dus la abandonarea lucrărilor. Așadar, a fost ales orașul Sommariva Perno. [11]

Finanțare

În iunie 2006, kitegen a fost selectat pentru a primi finanțare publică în cadrul fondurilor pentru inovare tehnologică (FIT) ale Ministerului Dezvoltării Economice, „Energie” și „Digital” 2005 apeluri. Cu toate acestea, întrucât proiectul a primit o evaluare „prioritară B” în cadrul apelului „Digital”, procedura de evaluare nu a fost realizată din cauza epuizării fondurilor. În ceea ce privește apelul „Energie”, organismul de evaluare (institutul bancar Sanpaolo) nu a finalizat procedura și împrumutul nu a fost plătit. [ fără sursă ]

În cadrul celui de-al șaptelea Program-cadru al Uniunii Europene, o elaborare a proiectului kitegen în sectorul transporturilor a fost evaluată ca fiind „excelentă”, primind o subvenție de 3 milioane de euro pentru realizarea „soluțiilor bazate pe folii aeriene pentru generarea de energie electrică la bordul navelor, pentru tracțiunea și gestionarea serviciilor auxiliare "(propunerea nr. 218691; acronim:" Kit-Ves "). Plățile fondurilor vor începe în octombrie 2008.

Din 2008, Wind Operations Worldwide SpA (în acronim WOW SpA) (fondată ca o societate cu răspundere limitată ), o companie de investitori mici, a contribuit la proiect prin achiziționarea de acțiuni la Kitegen Research Srl, compania care deține brevetele Kitegen. Până în prezent, WOW SpA deține o participație de 2,4% la capital.

În 2012 , Soter SrL, care adună investitori mici și mijlocii, preia 20,5% din Kitegen Research Srl și în 2013 preia complet acțiunea de 2,4% deținută anterior de WOW SpA

Acorduri

În 2019, Saipem și kitegen au anunțat un acord: „Noua divizie XSIGHT a SAIPEM, care promovează energia regenerabilă și durabilă, este cu siguranță gata să facă față naturii multidisciplinare a acestui proiect remarcabil” " [12] [13]

Acordul își propune să facă producția de energie eoliană la altitudine mai eficientă, datorită vântului mult mai puternic și constant prezent peste 1000 de metri înălțime. Această tehnologie folosește zmee mari (zmee) conectate la un generator de energie electrică plasat la sol și conectate prin cabluri extrem de puternice (mai puternice decât oțelul) și foarte ușoare. Puterea așteptată pentru kitegen este de până la 3 MW de energie electrică. Acest lucru poate fi citit în raportul de anunț.

Notă

  1. ^ De la comune.sommarivaperno.cn.it Arhivat 21 decembrie 2010 la Internet Archive.
  2. ^ De la aspoitalia.it .
  3. ^ kitegen - Google Scholar , pe scholar.google.it . Adus pe 14 decembrie 2016 .
  4. ^ Elena Comelli, Tamer of kites , în Il Sole 24 Ore , 10 iunie 2010.
  5. ^ 8 Progrese tehnice din 2015 care ar putea ajuta la putere lumea , 29 decembrie 2016. Accesat la 14 decembrie 2016 .
  6. ^ KiteGen »Date despre vânt , pe kitegen.com . Adus la 13 decembrie 2016 .
  7. ^ rezoluție în comisia C. 7/00281 / Text REZOLUȚIE ÎN COMISIE - OpenParlamento , pe parlamento17.openpolis.it . Adus la 13 decembrie 2016 .
  8. ^ Crosswind Kite Power, Miles L.Loyd, Journal of Energy, Vol. 4, No. 3, Articol nr. 80-4075.
  9. ^ De la aspoitalia.it .
  10. ^ Video .
  11. ^ De la yespolitical.worldpress.com .
  12. ^ Saipem semnează un acord cu KitGen pentru dezvoltarea tehnologiei eoliene , pe quifinanza.it . Adus la 17 martie 2019 .
  13. ^ Saipem a pariat pe zmeele de vânt KitGen pe ilmessaggero.it. Adus la 17 martie 2019 .

Bibliografie

  • Cherubini, Antonello și colab. "Sisteme de energie eoliană în aer: o revizuire a tehnologiilor." Revizuirea energiei regenerabile și durabile 51 (2015): 1461-1476.

Elemente conexe

linkuri externe

Controlul autorității GND ( DE ) 1046755285
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Kite_Wind_Generator&oldid=119806788 ”