Dugo se smatralo da je tehni?ki nemogu?e pridobiti energiju vjetra na visokim nadmorskim visinama, no tehnologija iskori�tavanja energije vjetra ipak je oti�la korak dalje. Zra?ni vjetroagregat noviji je koncept vjetroagregata koji gotovo slobodno �leti� zrakom, a u mogu?nosti je raditi na visokim i niskim nadmorskim visinama.

Gusto?a snage vjetra pove?ava se s nadmorskom visinom, pa tako na 80 metara nadmorske visine prosje?na gusto?a snage vjetra na globalnoj razini iznosi 58 W/m², na 800 metara n.v. iznosi 205 W/m², a na 2000 metara n.v. ?ak 600 W/m².

Upravo ove ?injenice uvijek su privla?ile znanstvenike da poku�aju doprijeti �to vi�e, no kod standardnih vjetroagregata na odre?enim visinama struktura postaje eksponencijalno te�a, nestabilnija i prije svega znatno skuplja.

Ranih 1990-ih godina Jack Colin je patentirao ideju o zra?nom vjetroagregatu koji bi radio na principu samoodr�avanja, odnosno na na?in da bi se dio uzgona rotora koristio za podr�avanje te�ine samog vjetroagregata. Talijanski istra�iva? Massimo Ippolito ovu ideju pomaknuo je korak dalje kada je primjetio da je kite u stanju prikupiti veliku koli?inu energije i zaklju?io da bi se sli?nim sustavom mogla proizvesti elektri?na energija.

Razvojem tehnologije ideja o pridobivanju elektri?ne energije iz energije vjetra na visokim nadmorskim visinama prerasla je u prve prototipe, pa je tako 2000. godine u Italiji osnovan istra�iva?ki centar u kojem se razvija projekt pod nazivom Kite Wind Generator Project, odnosno Kite Gen, a sam projekt i istra�ivanja vodi kompanija Sequoia Automation, iz Torina.

Problem �hvatanja� vjetra rije�en je upotrebom velikih kiteova, vrlo sli?nih onima koji se koriste za kitesurf, koji su kablovima usidreni na rotiraju?u strukturu. Kiteovi lete po unaprijed odre?enoj putanji, te se sila na kablove kojima su usidreni transformira u mehani?ku torziju koja pokre?e generator na tlu. Rotacija aerodinami?kog kitea oko vlastite osi zapravo imitira rad propelera koji rotacijom aktivira koloturni mehanizam na generatoru proizvode?i na taj na?in elektri?nu energiju. Kretanje kite-a prati se i odre?uje na tlu pomo?u posebnog kompjuterskog programa, te je njegove letove mogu?e automatski optimirati kako bi se iskoristila maksimalna snaga i proizvodnja elektri?ne energije, a u slu?aju smetnji kao �to su nadolaze?i helikopteri, mali avioni ili ptice, kiteove je mogu?e u vrlo kratkom roku, od nekoliko sekundi, preusmjeriti.

Do sada je ovaj koncept razvijen u nekoliko konfiguracija sa razli?itim tehnolo�kim rije�enjima, pa tako trenutno postoje:

Kite Gen generator za primjenu na kopnu

Ovaj generatog testiran je na visini od 800 metara, te razvija snagu u prosjeku 5 kW, odnosno maksimalno 30 kW pri brzinama vjetra od 4,5m/s.

Kite Gen generator za primjenu na moru

Kod ovakvog tipa Kite Gena pojavljuje se problem instaliranja plutaju?e platforme zbog velikog potiska koji nastaje prilikom same operacije instaliranja. Za sada je izveden samo jedan prototip pod nazivom Blue H.

Kite Gen generator za kopnene i morske vjetroelektrane

Ovakav Kite Gen sastoji se od nekoliko grupiranih generatora na odre?enom prostoru, a omogu?ava pridobivanje ve?e koli?ine energije na odre?enoj lokaciji. Generatori mogu bti postavljeni na udaljenost 100 metara jedan od drugoga, ?ime posti�u 4 puta ve?u nominalnu proizvodnju od tradicionalnih vjetroagregata za istu zauzetu povr�inu. Mogu se primjenjivati i na kopnu i na moru.

�

Kite Gen generator namijenjen za mornaricu

Projekt je trenutno u razvoju, a financiran je od strane Europske unije. Mogao bi pru�ati energiju brodskim strojevima, te elektri?nu energiju samom brodu.

Kite Gen generator dizajniran kao �vrtuljak� za primjenu na kopnu

Konfiguracija kombinira serije generatora spojene na jedan bazni modul, a napetost kablova odr�ava se konstantnom, te se duljina kablova mijenja kako bi se zadr�ala optimalna putanja. Prilikom kru�enja kiteova na visini od 800 do 1000 metara vertikalne rotiraju?e osi strukture aktiviraju alternator.

Maksimalna mogu?a veli?ina jo� uvijek se istra�uje , ali prema prvim procjenama mogu?e je postignuti 1 GW sa promjerom pribli�no 1600 metara.

Kite Gen generator dizajniran kao �vrtuljak� za primjenu na moru

Ova vrsta generatora predstavlja posljednji korak za potpunu implementaciju Kite Gen projekta, te pronalazi gotovo idealnu primjenu.

Financijska analiza za projekt elektrane snage 100MW, na temelju proizvodnje elektri?ne energije u razdoblju od 20 godina, prikazuje tro�ak manji od 30 eura po MWh, bez uzimanja u obzir dodatnih smanjenja zbog smanjene emisije stakleni?kih plinova. Takav tro�ak neusporedivo je jeftiniji od proizvodnje elektri?ne energije iz fosilnih goriva, pa ?ak i od proizvodnje energije pomo?u drugih obnovljivih izvora kao �to su vjetroelektrane ili fotonaponske ?elije.

Osim nevjerojatno male cijene, Kite Gen nema emisija CO₂, niti toplinskih emisija, te zauzima jako malo prostora, �to znatno smanjuje negativan vizualni utjecaj na okoli�.

�

Izvor slika: kitegen.com