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机载风平台:产生超过2,000英尺的风能

时间:2022-03-29 08:16:32 来源:

美国国家航空航天局(NASA)的马克·摩尔(Mark Moore)正在开发方法,政府可以用来公平地评估相互竞争的想法,从而束缚涡轮飞行,以及如何有效地捕获和利用高空风能。摩尔的?草皮??起始高度约为2,000英尺,延伸至30,000英尺以上,或者刚好超过500米,超过9,000英尺。

Moore是一位航空航天工程师,主要研究NASA Langley研究中心系统分析处的先进概念。现在,他从联邦政府获得了100,000美元的赠款,用于研究其发展前景。来判断束缚风在高能发电机上的价值。这是制定最佳措施的人。

摩尔解释说,“这是联邦政府首次研究机载风捕获平台的研究成果。我们正在尝试建立一个公平的竞争环境,在这里可以比较所有的概念和方法。他们有什么相似之处?它们有什么不同,以及如何进行比较?有用的东西,建立一套度量标准将至关重要。摩尔知道该领域是天生的将高空风速与动力飞行,就像回到1903年一样。每个人都有一只狗来表演。每个人都有不同的做事方式。

Magenn Power空气转子系统图形

美国国家航空航天局和摩尔并不是唯一一个可以调节天空的人。联邦航空管理局(FAA)有权控制头顶上发生的一切。在飞行开始时,没有拥挤的天空或需要保持的FAA安全地组织事情。

摩尔指出:“空域是一种商品。您必须能够使用领空而不会对其他玩家造成干扰。较小的飞机仍然需要飞来飞去。较大的飞机,您不能指望它们绕着半径为2英里的受保护飞行区域的每台风力涡轮机飞行。

Joby能源系统图。

高空风力发电确实值得考虑,摩尔经常说这不是清洁能源的答案,但是大多数其他形式的替代发电都值得考虑。截至撰写本文时,只有乙醇在使用化石进行经济燃料生产方面具有竞争力但是随着土地问题继续逼迫粮食,纤维和燃料,其他所有事物都在市场上受到打击。合理的指标将帮助每个人做出明智的选择。(更多图片。)

高空风具有一些重要的优势。用于机载风力发电资产的锚固和系绳不需要大量的地面空间,也不需要劳动密集型设施,也不会造成污染。摩尔看到了潜力,他们可以呆一年,然后下来进行维护检查,然后再回来,否则他们可能会在暴风雨中退缩。或者一个操作员可以监视其中的100多个。

主要的经济点是在扫掠区域中的可用功率。在这里,摩尔要记住一些重要信息。–在2,000英尺(610 m)处,风速是2到3倍地面。功率与该风速的立方成正比,因此,仅上升2,000英尺(610 m),它就达到了发电量的8到27倍,并且风速更加一致。

在更高的高度,以30,000英尺(9,150 m)的速度进入150 mph(240 kph)的射流,而不是每米500瓦(对于地面风力涡轮机),而是在说什么? 20,000,40,000瓦特每平方米,摩尔说。 “那是非常高的能量密度,因为能量密度增加了50倍以上,因此风能成本可能更低。”

另一个动机是促进私营部门的研究。诸如最佳地点在哪里以及车辆种类对小型初创公司不利的回答。摩尔说:“现在,您所拥有的只是小型公司在做。研究,而您所期望的只是专注于一小部分。他们只是在分析自己的概念而不必担心地理条件的情况下有足够的麻烦,例如“我应该将它们安装在哪里,以便风最佳?”?

地盘毕竟是我们之上的天空,因此可以合理地期望政府发挥作用并采取行动。摩尔意识到了奇怪之处,即在该地区没有联邦投资。 ,因为问题对于小公司来说太过棘手了。风能专家们并不全都在私营部门中。

赠款被用于做两件事。一是涉及技术和地理。另一个涉及那些要素与其他领空竞争者之间的相互作用。

这使我们回到了联邦航空局。它将变得复杂。今天的法规将需要解决,以容纳一个空域,其中包括有人驾驶飞机,未来的无人驾驶飞机以及风能涡轮机。

这是Moore的报价,有一点要牢记,重要的是要理解不受监管约束的概念,因为它使决策者和投资者了解解决方案空间的拓扑结构。我们不想只看盲目监管的问题,但我们也不会只看盲目监管的问题。我们必须同时看待这两种情况。

摩尔拥有值得深入研究的见识–这些空降系统的离岸部署在空域和土地使用方面都最有意义,因为对离岸12英里(19至20 km)的海洋进行低空飞行的需求很少甚至没有。而且,与地面涡轮机不同,海上空运系统几乎没有额外的成本,因为不需要大型平台来支撑结构或抵抗大的塔架弯矩。

与NASA的所有关系涉及该机构在航空,复合材料和空域管理方面的一些核心能力。“我们过去已经证明了NASA的能力”。专业知识可以帮助经纪人并使FAA理解如何将这些技术用于建设性目的。摩尔说,正在与该风能产业的领导人以及国家可再生能源实验室和能源部的官员进行此项目的会晤。

摩尔向美国联邦航空局(NASA)提供飞行系统方面的航空专业知识。摩尔说。 “除非您对要求很了解,否则您将无法提出高级概念,坦率地说,我认为没有人会很好地理解要求。”

谦虚的诚实指出了这项研究的基本价值,以及为何拨款很重要– ???它将使风向高处提出疑问,即从风中获取电力将是必需的。

正如摩尔指出的那样,在海上应该有巨大的机会。对于沿海国家,加倍增加拨款将是很有意义的。

唯一的弱点,而不是目前的研究功能,是锚固物质和动力传递。波浪和潮汐研究在这里取得了一些进展。也许最有趣的事情是看到高空风力发电的设计思想。

让我们去了解一下摩尔先生。让我们掌握一些度量标准和地理事实,看看它可以去哪里。

布莱恩·韦斯特豪斯(Brian Westenhaus)

资源:追上风高


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