چین آزمایش اولین توربین بادی پرنده در کلاس مگاوات را انجام داد

چین به تازگی یک توربین بادی آزمایشی جدید به نام S2000 را بر فراز آسمان به آزمایش گذاشته است که با تولید انرژی از ارتفاعات زیاد، می‌تواند آینده انرژی‌های تجدیدپذیر را دگرگون سازد. این دستگاه به عنوان یک سیستم انرژی بادی هوابرد استراتوسفری شناخته می‌شود و عملاً یک توربین بادی معمولی است که در فضا به جای زمین نصب شده است.

توربین S2000 به شکل یک بالن بزرگ پر از هلیوم طراحی شده و مجهز به ۱۲ توربین بادی است. این بالن به ارتفاع تقریبی دوهزار متری در بالای سطح زمین صعود می‌کند تا از بادهای قوی و پایدار این اوج استفاده کند. هوای وزش یافته می‌تواند توربین‌ها را به گردش درآورد و برق تولیدشده به وسیله کابلی که به زمین متصل است، به شبکه برق منتقل می‌گردد. این راهکار می‌تواند امکان استفاده از انرژی باد را در مکان‌هایی فراهم کند که نصب توربین‌های زمینی یا دریایی در آنها پیچیده است.

بر اساس گزارش ساینتیفیک آمریکن، این توربین در آزمایش پروازی ابتدایی خود در آسمان استان سیچوان چین به پرواز درآمده و توانسته است ۳۸۵ کیلووات‌ساعت برق تولید کند که به راحتی برای تأمین نیاز یک خانواده معمولی در ایالات متحده به مدت حدود ۱۳ روز و نیم کافی خواهد بود. ابعاد این توربین بادی جدید شامل ۶۰ متر طول، ۴۰ متر ارتفاع و ۴۰ متر عرض با ظرفیت کل تولید سه مگاوات می‌باشد.

سازندگان این توربین اعلام کرده‌اند که کاربردهای بالقوه آن می‌تواند شامل تأمین انرژی پایدار برای مناطق دورافتاده یا پست‌های مرزی باشد و همچنین می‌تواند به تکمیل سیستم‌های توربین بادی زمینی کمک نماید تا به ایجاد یک سیستم تولید انرژی سه‌بعدی دست یابند. این فناوری به کشورهایی که فضای محدودی برای نصب توربین‌های زمینی دارند، مانند بسیاری از کشورهای اروپایی یا کشورهایی که از بستر دریایی کم‌عمق برای نصب توربین‌های دریایی مانند ژاپن برخوردار نیستند، یاری خواهد رساند.

با این وجود، استفاده از این توربین هنوز با چالش‌هایی مواجه است. کابل متصل به زمین نیاز به آزمایش‌های بیشتر دارد تا از پایدار بودن انتقال برق اطمینان حاصل شود. همچنین مسائل ایمنی برای جلوگیری از برخورد هواپیماها با کابلی که به طول دوهزار متر بالا رفته است، حیاتی است. در بریتانیا، برای پرواز بالن‌های متصل به کابل بالای ۶۰ متر، کسب مجوز ویژه الزامی‌ست. علاوه بر این، برای هرگونه تعمیر و نگهداری از توربین‌ها، لازم است بالن دوباره به سطح زمین بازگردد که می‌تواند منجر به افزایش هزینه و دشواری‌های بیشتری گردد.

یکی از دلایل مهم استفاده از توربین‌ها در ارتفاعات بالا این است که تراکم انرژی باد در این ارتفاعات بیشتر بوده و بادهای پایدار و قوی‌تری در آنجا جریان دارند. توربین‌های زمینی معمولاً قادر به بهره‌مندی از این بادها نیستند و حتی توربین‌های دریایی بزرگ نیز با محدودیت‌هایی مواجهند. تحقیقات نشان داده‌اند که در ارتفاعات بین ۱۰۰ تا ۲۵۰۰ متر، تراکم انرژی باد تا حدود شش برابر افزایش پیدا می‌کند و سرعت متوسط باد در ارتفاع ۲۵۰۰ متر به حدود ۱۵ متر در ثانیه می‌رسد. این مسئله نشان‌دهنده قابلیت بسیار بالای استخراج انرژی از باد در ارتفاعات بالا و پتانسیل بالای آن برای تولید انرژی پاک و پایدار است.

به طور کلی، توربین هوابرد S2000 چینی نمونه‌ای نوآورانه از نسل جدید فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر است که در تلاش است محدودیت‌های فضایی و منابع زمینی را کنار بزند و انرژی پاک را از آسمان به منازل و شبکه‌های برق منتقل کند.