Китайская корпорация энергетического машиностроения (China Energy Engineering Corporation) 12-го числа объявила об успешном запуске основного оборудования первой в Китае национальной ключевой программы НИОКР в области высотной ветроэнергетики – крупнейшего в мире высотного зонтичного сооружения площадью 5000 квадратных метров, предназначенного для сбора и выработки энергии ветром. Все запланированные экспериментальные работы были завершены, и зонтичные конструкции были успешно собраны. Это означает, что китайская технология высотной ветроэнергетики сделала уверенный шаг вперед в практическом применении.
Высотная ветроэнергетика — это новая энергетическая технология, использующая единый воздушный компонент для улавливания энергии ветра на высоте около 300 метров и преобразования её в электричество. Зонтичный захват, также известный как зонт, является основным оборудованием для улавливания энергии ветра на большой высоте в системах высотной ветроэнергетики. Наземная высотная ветроэнергетическая система с парашютной лестницей, используемая в данном испытании, применяет воздушные парашюты для захвата скорости ветра, способствуя взлёту парашютной лестницы и, таким образом, приводя в движение наземную систему выработки электроэнергии.
В ходе этого эксперимента измерялась сила натяжения зонта при его раскрытии в условиях естественного ветра, а затем измерялись характеристики раскрытия зонта. Была подтверждена эффективность раскрытия зонта площадью 5000 квадратных метров в заранее определенных условиях, что предоставило ключевые данные для проектирования и оптимизации системы лестниц для высотных ветроэнергетических зонтов. Цао Лун заявил, что он является руководителем на месте проведения испытаний в рамках Национальной ключевой программы исследований и разработок в области высотной ветроэнергетики Китайской энергетической и электротехнической промышленности.
Ветроэнергетика на больших высотах обладает преимуществами высокой скорости ветра, стабильного направления ветра и высокой плотности ветра, а также имеет неограниченный потенциал. В последние годы ценность технологии выработки электроэнергии с помощью высотных ветровых электростанций постепенно раскрывается, предоставляя устойчивое и возобновляемое энергетическое решение для глобального энергетического перехода.
ГелийГелий является ключевым газом, обеспечивающим взлет системы, а также важным газом для исследований и разработок высотных парашютов, использующих силу ветра. Кроме того, в некоторых комплексных конструкциях поток газа усиливается за счет умелого использования эффектов гидродинамики для повышения производительности. Главная функция гелия в этой системе — обеспечение начальной подъемной силы парашюта, позволяющей ему достичь рабочей высоты. Отдел исследований и разработок будет производить большие гелиевые шары для соединения с ветровыми зонтами. Благодаря тому, что плотность гелия значительно ниже плотности других газов, он будет создавать достаточную плавучесть для подъема больших ветровых зонтов на высоту 500 метров или даже несколько километров. Использование других легких газов, таких как гелий, а не водород, в основном обусловлено соображениями безопасности. Гелий — редкий газ со стабильными химическими свойствами. Он не горит и не взрывается, и очень хорошо подходит для практического применения в технике. Например, крупнейший в мире высотный парашютный аэростат площадью 50 000 квадратных метров был испытан Китайской энергетической инженерной корпорацией. Помимо обеспечения статической плавучести, при проектировании некоторых более сложных высотных ветроэнергетических систем учитываются также принципы гидродинамики. Например, в некоторых оригинальных конструкциях используется принцип сочетания подъемной силы и сопротивления, а ключевыми компонентами их оборудования являются вращающиеся роторы из гелия. При подаче ветра гелий не только создает особую структуру на поверхности статического плавающего ротора (подобно листьям пустыни), но и использует ветер для создания дополнительной подъемной силы за счет эффекта Магнуса и привода генератора. Кроме того, некоторые комплексные поплавковые компоненты проектируются в форме специального сужающегося канала для ускорения воздушного потока в зоне выработки электроэнергии и повышения эффективности использования энергии ветра.
В целом, гелий является ключевым материалом для взлета парашютов высотных ветроэнергетических установок, и его безопасность и инертность делают его наилучшим выбором. При этом, креативная конструкция позволяет в полной мере использовать гидродинамические эффекты, возникающие при взаимодействии высотного ветра со структурой системы, для улучшения её характеристик.
Дата публикации: 02.12.2025