Italijos bendrovė „KiteGen Research“ stato 450 kvadratinių metrų dydžio aitvarą naudojančią vėjo elektrinę, kurios galia sieks 3 MW. Pasak specialistų, tokios aitvarų jėgainės gali pasiekti 1 GW ir dar didesnę elektrinę galią, o jas statyti galima bet kurioje pasaulio vietoje.
Kad į dangų iškelti aitvarai gali gaminti elektrą, „KiteGen Research“ pademonstravo pagaminusi 60 kvadratinių metrų dydžio aitvarą, leidžiamą į maksimalų 780 metrų aukštį.
Tokių vėjo elektrinių veikimo principas iš pažiūros paprastas: į didesnį nei 800 metrų aukštį iškelti aitvarai, naudodami vėjo energiją, tempia juos laikančius lynus, o traukos jėga perduodama elektros energiją gaminančiam kintamosios srovės generatoriui. Kai aitvaras kildamas išvynioja įtvirtintą lyną, kompiuterinė jo valdymo sistema „perveda“ jį į šoninio slydimo režimą, jis „nusilpsta“ ir ima leistis. Lynus vyniojantys elektros varikliai jį nutraukia į mažesnį aukštį, iš kurio jis vėl pakyla su nauja jėga.
„KiteGen Research“ iliustr.
Prototipinis „KiteGen Research“ įrenginys gali pasiekti iki 40 KW elektrinę galią. Tačiau įdomiausia, kad, pasak šios vėjo energetikos šakos entuziastų, aitvarų elektrinių galią riboja tik pačių aitvarų ir tokioms jėgainėms skirtos teritorijos plotas. Apskaičiuota, kad bendra Žemės atmosferos vėjų galia siekia nuo 1700 iki 3500 teravatų (TW), o bendras žmonijos energijos poreikis sudaro apie 14 TW (1 teravaitas lygus milijardui kilovatų).
„KiteGen Research“ specialistų teigimu, aitvarų elektrinės yra kur kas pranašesnės už įprastas vėjo turbinas: 80 metrų aukštyje vėjo greitis vidutiniškai siekia 4,6 m/s, o vėjo galios tankis – 58 W/m². Tuo tarpu 800 metrų aukštyje vidutinis troposferos vėjų greitis siekia 7,2 m/s, o jų galios tankis beveik 4 kartus didesnis (205 W/m²).
Tai esą paaiškina, kodėl aitvarų elektrinės gali pasiekti tokią didelę elektrinę galią, o jų statybai reikia palyginti nedaug vietos. Aitvarų generatorių masyvas, sujungtas į vadinamąją „karuselę“, gali gaminti tiek pat energijos, kaip ir 150 naujausios kartos vėjo generatorių. Tokiam 150 vėjo jėgainių parkui reikėtų daugiau nei 40 kvadratinių kilometrų teritorijos, o aitvarų „karuselei“ – vos 5 km².
Galimybė jungti aitvarų generatorius į praktiškai neriboto dydžio masyvus leidžia pasiekti įspūdingą elektrinę galią. Bendrovės atstovų teigimu, jau svarstoma apie 1 GW ir dar galingesnių tokių elektrinių projektus. Elektros gamybos kaštai tokiose elektrinėse yra mažesni, nei deginant iškastinį kurą. Apskaičiuota, kad 100 MW galios elektrinėje, kuriai reikia 1 km skersmens apsauginės zonos, pagaminta elektra kainuotų mažiau nei 3 eurocentus už kilovatvalandę. 100 MW galios „aitvarų“ masyvas per metus galėtų pagaminti apie 500 GWh energijos – tokio jos kiekio 2003 m. pakakdavo 86 000 Europos gyventojų reikmėms.
„KiteGen Research“ aitvarus valdo kompiuterinė sistema, naudojanti aitvaruose įrengtų elektroninių aviacijos daviklių informaciją. Ji padeda nustatyti vėjo traukos pokyčius ir maksimaliai juos išnaudoti. Nors vyniojant iki galo ištemptą aitvaro lyną naudojama elektros energija, jos kiekis esą nepalyginamai mažesnis už tą, kuris pagaminamas dėl aitvaro traukos.
Vienas svarbiausių šios technologijos trūkumų – tai, kad oro erdvė virš tokių elektrinių turi būti oficialiai paskelbta neskraidymo zona, taip, kaip virš atominių jėgainių ar naftos perdirbimo gamyklų. Orlaiviams draudžiamos zonos virš standartinės „aitvarų elektrinės“ aukštis nuo žemės paviršiaus siektų maždaug 1500 metrų, o minimalus spindulys – 1850 metrų.
Šiame vaizdo siužete galima pamatyti, kaip veikia „Kite Gen Research“ sukurtas „KiteGen Stem“ generatorius.
