چین اولین توربین بادی پرنده کلاس مگاواتی دنیا را آزمایش کرد

چین به تازگی توربین بادی آزمایشی جدیدی را در آسمان آزمایش کرده است که می‌تواند با تولید انرژی از ارتفاع بالا، آینده انرژی‌های تجدیدپذیر را متحول کند. این دستگاه با نام S2000 یک نوع سیستم انرژی بادی هوابرد استراتوسفری محسوب می‌شود و در واقع یک توربین بادی معمولی است که به جای زمین، در هوا قرار گرفته است.

توربین S2000 شبیه یک بالن بزرگ پر از هلیوم طراحی شده و دارای ۱۲ توربین بادی است. این بالن به ارتفاع حدود دوهزار متری بالای زمین می‌رود تا از بادهای پایدار و قوی در این ارتفاع استفاده کند. باد توربین‌ها را می‌چرخاند و برق تولیدشده از طریق کابلی متصل به زمین به شبکه برق منتقل می‌شود. این روش باعث می‌شود بتوان از انرژی باد در مکان‌هایی استفاده کرد که نصب توربین‌های زمینی یا دریایی دشوار است.

به گزارش ساینتیفیک آمریکن، S2000 در آزمایش پروازی اولیه، برفراز استان سیچوان چین به پرواز درآمد و ۳۸۵ کیلووات‌ساعت برق تولید کرد. این مقدار برای تأمین نیاز یک خانه متوسط در آمریکا به مدت حدود ۱۳ روز و نیم کفایت می‌کند. توربین بادی جدید چین ۶۰ متر طول، ۴۰ متر ارتفاع و ۴۰ متر عرض دارد و ظرفیت تولید کل آن سه مگاوات است.

سازندگان توربین می‌گویند کاربردهای بالقوه آن شامل تأمین انرژی پایدار برای مناطق دورافتاده یا پست‌های مرزی و همچنین تکمیل سیستم‌های زمینی توربین‌های بادی است تا یک سیستم سه‌بعدی تولید انرژی ایجاد شود. این فناوری می‌تواند به کشورهایی که فضای محدودی برای توربین‌های زمینی دارند، مانند بسیاری از کشورهای اروپایی یا کشورهای فاقد بستر دریایی کم‌عمق برای توربین‌های دریایی مانند ژاپن، کمک کند.

بااین‌حال، استفاده از این توربین هنوز چالش‌هایی دارد. کابل متصل به زمین باید همچنان مورد آزمایش قرار گیرد تا از انتقال پایدار برق اطمینان حاصل شود. همچنین مسائل ایمنی برای جلوگیری از برخورد هواپیماها با کابلی بسیار بلند به طول دوهزار متر بسیار مهم است. در بریتانیا، پرواز بالن‌های متصل به کابل بالای ۶۰ متر به مجوز ویژه نیاز دارد. علاوه بر این، برای تعمیر یا نگهداری توربین‌ها، بالن باید به زمین بازگردد که می‌تواند هزینه و دشواری بیشتری ایجاد کند.

یکی از دلایل استفاده از توربین‌ها در ارتفاع بالا این است که تراکم انرژی باد در این ارتفاع بیشتر است و بادهای پایدارتر و قوی‌تر در آنجا می‌وزد. توربین‌های زمینی معمولاً نمی‌توانند از این بادها بهره ببرند و حتی توربین‌های دریایی بزرگ نیز محدودیت‌هایی دارند. پژوهش‌ها نشان می‌دهند که در ارتفاع بین ۱۰۰ تا ۲۵۰۰ متر، تراکم انرژی باد حدود شش برابر افزایش می‌یابد و سرعت متوسط باد در ارتفاع ۲۵۰۰ متر حدود ۱۵ متر بر ثانیه است. این موضوع نشان می‌دهد بهره‌برداری از باد در ارتفاعات بالا می‌تواند بسیار کارآمد باشد و پتانسیل زیادی برای تولید انرژی پاک و پایدار دارد.

به طور خلاصه، توربین هوابرد S2000 چین نمونه‌ای نوآورانه از نسل جدید فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر است که تلاش می‌کند محدودیت‌های فضا و منابع زمین را پشت سر بگذارد و انرژی پاک را از آسمان به خانه‌ها و شبکه‌های برق برساند.