Geleneksel rüzgâr santrallerine alternatif arayışında olan Çinli bir enerji teknolojisi şirketi, yaklaşık 4 kilometreye varan irtifalarda elektrik üretmek üzere tasarlanan havadan rüzgâr enerjisi sisteminin uçuş gösterimini gerçekleştirdi.
Linyi Yunchuan tarafından geliştirilen S4000 Stratosphere Airborne Wind Energy System (SAWES), hafif türbinleri daha güçlü ve kesintisiz rüzgârların bulunduğu irtifalara çıkarmak için helyum dolu bir platform kullanıyor. Havadaki yapıyı zemine bağlayan bir hat ise üretilen elektriği yer yüzeyine iletiyor.
Ağustos ayında Çin’in kuzeybatısında yüksek irtifa uçuş doğrulamasını tamamlayan şirket, son denemesini Hunan eyaletine bağlı Yueyang kentinde yaparak teknolojiyi şehir ortamına yaklaştırdı.
Helyumla Havalanan Rüzgâr Türbinleri
Sistemin göğe yükselişi, önceki sürümlerin sırasıyla 500, 1.000, 1.500 ve 2.000 metre irtifalara ulaştığı, hedefleri kademeli olarak büyüyen bir dizi testin ardından geldi. S4000 bu geliştirme sürecindeki en son aşamayı temsil ediyor fakat sistemin ticari performansı ve güvenilir bir elektrik tedariki sağlama kabiliyeti henüz kanıtlanmış değil.
S4000, elektrik üretim ekipmanını yerden yükseltmek için helyumla doldurulmuş büyük bir hava yapısından yararlanıyor. Çin basınında yer alan haberlere göre büyük bir zeplini andıran platform, yaklaşık 67 metre uzunluğa, 40 metre genişliğe ve 23 metre yüksekliğe sahip. Platform ayrıca 1 tonu aşan faydalı yük taşıyacak şekilde tasarlandı.
Havalandıktan sonra rüzgâr, yapının içindeki kanaldan geçerek elektrik üreten türbinleri döndürüyor. Platformu yere bağlı tutan hat, aynı zamanda üretilen elektriğin aşağıdaki kullanıcılara iletilmesini sağlıyor. Yüksek kulelere ve büyük temellere ihtiyaç duyan geleneksel rüzgâr türbinlerinin aksine bu sistem, benzer ölçekte kalıcı yapılar gerektirmeden çalışacak biçimde geliştirildi.
Linyi Yunchuan, bu yaklaşımın arazi ihtiyacını azaltabileceğini ve teknolojiyi yerel arazi şartlarına daha az bağımlı kılabileceğini ifade ediyor. Şirket ayrıca sistem için 20 yıllık bir tasarım ömrü biçiyor. Bununla birlikte yüksek irtifa rüzgârlarına, değişken hava şartlarına ve mekanik strese sürekli maruz kalındığında uzun vadeli dayanıklılığın nasıl korunacağı, ancak uzun süreli operasyonlar sonucunda görülecek.
Havadan Rüzgâr Enerjisiyle Yerel Elektrik Üretimi
Yueyang’daki son uçuş, sistemin bir şehir yakınında ve gerçek çalışma koşulları altında konuşlandırılmasına odaklandı. Şirketin açıklamasına göre S4000, ağustos ayında Çin’in kuzeybatısında yükselme, havada asılı kalma, elektrik üretimi testleri ve geri toplama aşamalarını içeren 4 kilometre irtifadaki tam uçuş doğrulamasını tamamladı.
Şirket yöneticilerinden biri, şebeke bağlantısı ile tüketicilere yakınlığın bu teknolojinin geliştirilmesinde önemli unsurlar olduğunu belirtti. Yine de söz konusu yöntem kendine özgü mühendislik ve altyapı gereksinimlerini beraberinde getiriyor: Bağlantı hattının elektrik aktarırken yapısal dengesini koruması, havada duran platformun ise değişen rüzgâr şartlarına direnerek güvenli biçimde geri toplanabilir kalması gerekiyor.
Sistemin yerleşim alanlarının yakınında çalıştırılması; hava sahası kısıtlamalarının, hava koşullarına bağlı risklerin ve acil durum prosedürlerinin dikkatle değerlendirilmesini gerektiriyor. Şirket, S4000’in üretim kapasitesi, test sırasındaki elektrik çıktısı veya öngörülen kilovatsaat başına maliyeti hakkında ayrıntılı rakamlar paylaşmadı. Veriler, teknolojinin yerleşik rüzgâr ve güneş tesisleriyle rekabet edip edemeyeceğini belirlemede zorunlu olacak.
Yüksek irtifalardaki rüzgârların yer yüzeyine kıyasla daha güçlü ve istikrarlı olması, havadan rüzgâr enerjisi elde etme yöntemine yönelik uluslararası ilgiyi artırıyor. Bu durum, havada çalışan sistemlerin geleneksel türbinlerin gerektirdiği büyük kuleler ve temeller olmadan potansiyel olarak çok daha fazla elektrik üretmesini sağlayabilir.
Kaynak: https://interestingengineering.com/energy/chinas-s4000-airborne-system-reaches-2-5-miles
