KGM1 er et italiensk Airborne Wind Energy (AWE) prosjekt i sektoren av vindenergi i stor høydesom peker på produsere strøm ved hjelp av en vinge lik de fra kitesurfingkoblet til jord med tre kabler og i stand til å transformere trekkraften til mekanisk bevegelse for en generator. På denne måten, i stedet for å bygge et stort vindtårn, bringes bare den delen som er nødvendig for å avskjære vinden til himmelen, og etterlater de tyngste komponentene på bakken og sparer opptil 90 % vekt sammenlignet med tradisjonelle vindturbiner. Et bærbart og kompakt system for å generere strøm og klare seg uten dieselgeneratorer for applikasjoner off-gridslik som avsidesliggende samfunn, øyer og områder berørt av nødsituasjoner, med en forventet kraft i størrelsesorden 10-30kW.
Fordelene med vindkraft i stor høyde
Tradisjonelle vindturbiner har et veldig reelt problem: de har en tendens til å bli installert for å avskjære mer gunstig vind spader og generatorer høyere og høyeremen dette betyr også å bygge større tårn, fundamenter og infrastruktur. DE’Luftbåren vindenergi prøv å endre tilnærmingen din fullstendig, og i stedet for å støtte generatoren med et tårn, bruk envinge bundet til bakken gjennom en eller flere kabler som gjør at den flyr i kontrollerte baner. TIL høyere andeler (høyere enn 200 meter) avtar påvirkningen av jordoverflaten og hindringer og Vindhastigheten har en tendens til å øke.
I AWE-systemer med bakkegenerering bruker vingen vinden til å utøve en strekkkraft på kablenehvis bevegelse driver en elektrisk generator på bakken. Det er litt som å fjerne alt som er «tungt og overflødig» fra en vindturbin, og la bare den delen stå igjen som egentlig trenger å avskjære vinden. AWE inkluderer også ulike teknologiske arkitekturer og ikke alle systemer bruker samme type vinge eller samme energikonverteringsmetode.
Hva KGM1 er og hvordan det fungerer: 3 hovedelementer
KGM1et uavhengig forskningsprosjekt om luftbåren vindenergi rettet mot å utvikle et elektrisitetsgenereringssystem for off-grid kontekster og territorier uten pålitelig energiinfrastruktur, bruker tre hovedelementer:
- envingelik de som brukes i kitesurfing;
- en Dragestyringsenhet (KSU) hvem som kontrollerer flyturen;
- en generasjonssystem plassert på bakken.
KSU fungerer som en slags «pilot» av systemet: den styrer vingen og avgir vindens kraft på en mobil slede, koblet til via tre kabler (tri-tether system). Når vingen går i trekkraft, drar sleden horisontalt langs sporet, overføre bevegelsen til generatoren takket være et tannbelte. Logikken er den samme som kitesurfing, men i stedet for å slepe et brett over bølgene, brukes vindenergi til å generere strøm.
Det særegne ved KGM1 ligger fremfor alt i styringen av driftssyklusen. I AWE-systemer basert på den såkalte «syklus jojo”blir en sterk trekkraftsfase normalt etterfulgt av en fase der kiten deaktiveres og kabelen gjenopprettes. KGM1 har i stedet som mål å bruke en teknikk kalt dynamisk depoweringsom reduserer vingens luftmotstand uten å avbryte flyturen. På denne måten kan sleden gå tilbake til utgangsposisjonen, og redusere kraften som utøves av dragen, som imidlertid fortsetter å fly uten å stoppe. I følge den tekniske dokumentasjonen av prosjektet, denne løsningen lar deg redusere eller eliminere de passive fasene av syklusender systemet normalt må gjenvinne kabelen ved å bruke deler av energien som produseres.
Hvorfor KGM1 kan være nyttig i avsidesliggende områder
De fordel av en løsning som KGM1 gjelder ikke bare energiproduksjon, men fremfor alt logistikk. En tradisjonell vindturbin krever et tårn, betydelige fundamenter, transport av store komponenter og installasjonsmaskiner. Dette kan bli spesielt komplisert på en øy, i et avsidesliggende samfunn eller i et område som nettopp har blitt rammet av en naturkatastrofe. Et AWE-system, derimot, konsentrerer de fleste tunge komponentene på bakken og kan transporteres i en mer kompakt form. I følge estimater rapportert av designerne, kan KGM1 nå en vektbesparelser på opptil 90 % og til en koster opptil 50 % lavere enn tradisjonelle vindturbiner referanse.
Utover prototypen: veien til kommersialisering
KGM1 er ennå ikke et kommersielt produkt, men prosjektet har allerede bestått proof of concept og søker midler til å utvikle en tredje prototype. Teknologien ble utviklet med én tilnærming nedenfra og opp og svært begrensede innledende ressurser, klarer å demonstrere hvordan energiproduksjonssyklusen fungerer. Prosjektet har også nådd et modenhetsnivå TRL 5+ og ble valgt ut av Solar Impulse Foundation for Solar Impulse Efficient Solution Labelen pris som gis til løsninger som er evaluert for deres bærekraftspotensial og økonomiske gjennomførbarhet.
De kommersielle versjonene som er planlagt for markedet off-grid de vil være fra 10-30kWuten automatisk start for å inneholde kostnader og kompleksitet, mens KGM1 i en andre fase tar sikte på å skalere teknologien mot markedet på rutenettet. Det gjenstår å ta tak i typiske utfordringer for sektorensom luftromsstyring, automatisk flykontroll ved variable vindforhold og sertifisering for kontinuerlig bruk i stor skala.
