無人機的用途越來越廣,航拍、檢測、運輸無所不能,可是用無人機用來發電,你恐怕想不到吧?
發電需要有動力來源,無人機自身就需要耗電,怎么能用來發電呢?瑞士的 Twingtec 公司做到了這一點。他們創造了一款名叫的 Twing 的無人機,然后像放風箏那樣將它放飛到空中,讓無人機捕捉風力,進行風力發電。
以前我們見到的風力發電是這樣的:
而 Twingtec 公司的風力發電是長這樣的:
這款無人機就像是風箏一樣飛到空中,通過一根繩子連接到地面,這根繩子可以飛到 300 米的高空。更高的高度也就意味著更強的風力,300 米的高度可以讓無人機獲得更強大的風力。
利用無人機技術,就意味著它們不需要操作人員控制,從而節省了人力。這些無人機可以在所有的風力條件下,完成垂直起降和安全著陸。
當風起的時候,它的栓翅就會從地面站上自動啟動,使用小型螺旋槳給機翼提供升力,對空中的飛機進行控制。
Twingtec 的無人機系統,可以在高海拔的位置捕獲強勁、穩定的風力,也可以在貼近地面的位置,捕獲微小的風力。
當無人機達到它的工作高度時,發動機就會關閉。無人機會在高空跳“字舞”(figure-8),或者自動上下運動,通過將無人機的機器能轉化為電能,驅動發電機發電。一旦系繩到達其最大長度,無人機將在空中滑行重復這個過程。
地面站將會裝配 TT100 系統。TT100 是一種非常緊湊的集裝箱化的移動風能系統。平均每個系統可以輸出功率可達到 100 千瓦,多個無人機可以部署在一起,從而創建一個移動風場。
由于這些系統可以裝配在一個集裝箱里,整個系統和無人機運輸起來就很方便。
另外,由于 Twingtec 的無人機不需要塔樓和地基,相比標準的 100 千瓦風力渦輪機使用的材料更少,可以很容易地安裝。
因此,那些電網難以覆蓋的區域,完全可以利用這些自主且易于部署的 TT100 來提供不間斷的電力。
而 Twingtec 最初的構想,就是服務那些電網不能覆蓋的偏遠和欠發達地區,這些區域目前依然在使用柴油發電機作為發電的主要手段。
這樣,不僅幫助這些孤島一樣的地區來實現電力覆蓋,綠色能源的使用也可以減少對環境的污染。
此外,這些無人機可以為那些遭受自然災害的地區提供電力。
不僅如此,還可以利用無人機在海上進行風力發電。實現商業化之后,這種方式比現在海上風電的主流形式更便宜,因為它使用的材料更少。
據彭博新能源財經數據顯示,傳統風力渦輪機所需的塔樓和地基大約會占據離岸設備所需資金的30%。進入離海岸更遠、更深的水域,這些成本將會增加,盡管這些地區風能更多,可以平衡這些支出。
雖然目前這項技術仍處于早期階段,但這并不只是一個腦洞打開的項目,它的商業前景也被看好。航空風能產業網的負責人 Udo Zillmann 相信,無人機有很大的發電潛力,因為無人機可以飛得更高,而且無人機比風車要更自由一些,在其可自由活動的范圍內,哪里風大就飛到哪里。
據他介紹,在 EON (歐洲最大的私人能源公司) 的測試結果顯示,這種方式發電的利用率達到 70%,而離岸風力渦輪機組的利用率不足 50%。降低成本的同時還能提高利用率,最終的目標是讓海上風力能源的成本降低一半。
EON 公司發言人認為,這個行業將會在2020年騰飛。該公司發言人的 Markus Nitschke 表示,他們將會是這種技術的最早的采用者之一。
目前,EON 正在和荷蘭公司 Ampyx Power 進行相關的合作。Ampyx 公司在致力于發展新興的空中風能系統,與Twingtec公司所做的事情類似。
EON 將在愛爾蘭西北部建立一個無人機風能演示站點。Ampyx 將在這里進行當前的試驗,并測試下一代的機器。Ampyx 希望這一代機器能夠實現商業化。
那么,再過幾年,偏遠地區的人們會不會用上無人機提供的風電呢?遼闊的大海上會不會出現龐大的無人機群,進行風力發電呢?我們靜靜地期待這一天的到來。