Latająca turbina wiatrowa. Nowy pomysł Chińczyków na produkcję energii z wiatru

W Chinach odbył się pierwszy udany lot latającej elektrowni wiatrowej S1500 – największej na świecie platformy do pozyskiwania energii wiatrowej z dużych wysokości. Jak przenieść wygenerowaną energię na ziemię?

W północno-zachodnich Chinach, w regionie Hami (Xinjiang), odbył się pierwszy udany lot systemu wiatrowego S1500 – największej na świecie platformy do pozyskiwania energii wiatrowej z dużych wysokości. Projekt rozwijany przez Beijing SAWES Energy Technology we współpracy z Uniwersytetem Tsinghua i Chińską Akademią Nauk ma na celu wykorzystanie silnych i stabilnych prądów powietrznych występujących na wysokości między 500 a 10 tys. m nad ziemią.

Turbina wiatrowa S1500 przypomina sterowiec wypełniony helem. Jego wymiary to 60 m długości, 40 m szerokości i 40 m wysokości, co czyni go największym tego typu urządzeniem na świecie. Wewnątrz głównego płata oraz skrzydła pierścieniowego umieszczono 12 turbin-generatorów, z których każda ma moc 100 kW. Łączna moc systemu wynosi 1 MW, co odpowiada tradycyjnej turbinie wiatrowej o wysokości ok. 100 m. Generatory wykonano z włókna węglowego, a całkowita masa układu nie przekracza 1 tony.

REKLAMA

Jak przetransportować energię na ziemię?

Energia w ramach przeprowadzonych testów była generowana w wyniku pracy turbiny w strumieniach wiatru na wysokości ok. 1,5 tys. m. Jednym z najciekawszych zagadnień pozostaje to, w jaki sposób wygenerowana na takiej wysokości energia jest transportowana na poziom gruntu. Publikowane informacje nie są precyzyjne, ale na portalu Interesting Engineering możemy przeczytać, że energia wiatru jest konwertowana wysoko nad ziemią na elektryczność, a następnie przesyłana na ziemię za pomocą kabla. Niestety nie udało nam się odnaleźć większej ilości informacji nt. parametrów technicznych samego kabla.

Kluczową różnicą względem klasycznych elektrowni wiatrowych jest brak wieży i fundamentów. Według twórców rozwiązanie to pozwala zmniejszyć zużycie materiałów nawet o 40 proc. i znacząco obniżyć koszty produkcji energii elektrycznej. Dodatkowo cała jednostka może zostać zmontowana i przeniesiona w ciągu kilku godzin, co czyni ją szczególnie przydatną w odległych i trudno dostępnych lokalizacjach, takich jak pustynie, wyspy czy tereny górnicze.

Przewaga bierze się również z parametrów wiatru. Na wysokości 1,5 tys. m prędkości wiatru są przeciętnie trzy razy wyższe niż przy powierzchni ziemi. Ponieważ moc wiatru rośnie w trzeciej potędze wraz z prędkością, daje to potencjalnie 27-krotne zwiększenie dostępnej energii.

Od latającej turbiny wiatrowej S500 do S1500

Elektrownia wiatrowa S1500 to kolejny etap w serii eksperymentalnych platform SAWES. W 2024 r. prototyp S500 wzbił się na 500 m, generując ponad 50 kW mocy i ustanawiając rekord długości lotu tego typu systemów. W styczniu 2025 r. testowano model S1000, który na wysokości 1 tys. m osiągnął moc 100 kW. Oba prototypy pozwoliły zebrać doświadczenia dotyczące stabilności aerostatu, zachowania turbin w zmiennych warunkach i technologii kabli wysokiego napięcia.

W przypadku elektrowni S1500 zastosowano dodatkowe zabezpieczenia, m.in. kontrolę uwalniania gazu nośnego, co według producenta może wydłużyć okres eksploatacji systemu nawet do 25 lat.

REKLAMA

Potencjalne zastosowania

W materiałach prasowych twórcy projektu wskazują na podwójną rolę opracowanej przez nich technologii. Po pierwsze, system ma komercyjny potencjał w regularnym wytwarzaniu energii odnawialnej w lokalizacjach, gdzie budowa klasycznej farmy wiatrowej byłaby nieopłacalna lub technicznie niemożliwa. Po drugie, platforma może pełnić funkcję awaryjnego źródła energii w sytuacjach kryzysowych. Po katastrofach naturalnych, takich jak trzęsienia ziemi czy powodzie, urządzenie można szybko uruchomić i zasilić sprzęt ratunkowy, oświetlenie oraz systemy łączności.

Chiński system wiatrowe jest reklamowany jako pierwsze na świecie latające rozwiązanie z zakresie energetyki wiatrowej na poziomie 1 MW. Dla porównania, większość dotychczasowych prototypów latających turbin w innych krajach operowała w zakresie mocy 10–100 kW i na niższych wysokościach. Ambicją SAWES jest dalszy rozwój – w planach znajduje się osiągnięcie pułapu 10 tys. m, gdzie prędkości wiatru mogą być nawet 200 razy większe niż przy ziemi.

.

.

Nietypowa elektrownia wiatrowa ze wsparciem Billa Gatesa

Nowatorskie konstrukcje mające na celu generację energii z wiatru powstają również w USA. Amerykańska firma Airloom Energy rozpoczęła testy swojego rozwiązania, które ma umożliwić generowanie większej ilości energii przy niższym koszcie i większej efektywności niż w przypadku tradycyjnych turbin wiatrowych.

Pomysł amerykańskiej firmy jest rozwijany przy wsparciu funduszu Breakthrough Energy Ventures z udziałem Billa Gatesa. Więcej na temat tego rozwiązania w artykule: Takiej turbiny wiatrowej jeszcze nie było. Ten pomysł wsparł Bill Gates.

Radosław Błoński