Větrná turbína v oblacích

Ne každá země je ovívána natolik silným větrem, aby větší část z celkové výroby elektřiny mohly zajistit větrné parky. Sílu větru proto zatím nejvíce využívají přímořské státy. Nedávno se však objevil zajímavý projekt, určený i pro vnitrozemské prostředí.

Výsledky měření rychlosti a síly větru v různých výškách ukazují, že stálejší a silnější větrné proudy vanou ve výškách nad 100 m. Stavět tak vysoké stožáry větrných elektráren je neekonomické a obtížné. Kanadská společnost Magenn Power Systems představila koncept MARS, který je založen na rotujícím, heliem naplněném balónu. Ten se vznáší mezi 200 a 300 metry nad zemí, tedy v prostředí, kde rychlost větru zůstává celkem stálá. Balon rotuje kolem horizontální osy. Výkon takovéto větrné turbíny je díky vyšší rychlosti proudění vzduchu až osmkrát větší.

Tzv. Magnusův jev při rotaci balonu zvyšuje jeho stabilitu a přináší mu dodatečný vznos. Balon je z materiálu používaného na lodní plachty, s nehořlavou úpravou, odolný proti UV záření a s ochranou proti bleskům. Elektrický proud se přenáší na zem kabelem. Může se použít přímo na místě, napájet baterie, nebo po transformaci vpustit do energetické sítě. Balon umožní nastavit turbínu do optimálního vzdušného proudu kdykoliv v průběhu dne. Je přemístitelný podle potřeby, dá se snadno vypustit, zrušit a na jiném místě obnovit. Pracuje při rychlostech větru od 2,5 m/h do 60 m/h. Tlak plynu v balonu, rychlost větru, rychlost rotace a parametry generátoru se průběžně měří a vyhodnocují. Neohrožuje ptáky ani netopýry a má podstatně nižší hlučnost než pozemní větrné elektrárny. Náklady na výrobu elektřiny systémem MARS jsou pod 0,5 US centů/kWh. Jeho použití může být výhodné v izolovaných lokalitách bez elektrické sítě, v malých sítích a ostrovních režimech, v opuštěných oblastech, na farmách, těžních plošinách, jako záložní zdroj pro případ přírodních neštěstí, která zničí infrastrukturu, v armádních aplikacích apod.

Hlavní výhody systému MARS:

• Vyrobená elektřina je levnější než z klasických větrných instalací.


• Účinnost systému je od 25 % do 60 %.


• Stálejší výroba elektřiny.


• Zdroj může být umístěn co nejblíže místu spotřeby, snižují se tedy náklady na přenos a přenosové ztráty.


• Při výstavbě není potřeba jeřábů ani složitých stavebních konstrukcí.


• Zdroj je mobilní.

Společnost plánuje vyrobit několik prototypů balónu MARS. V současnosti je v testovacím provozu model o výkonu 25 kW. Se sériovou výrobou některých větrných turbín o výkonu 100 kW firma počítá v roce 2012, ve stejném roce by měly být balóny určeny ke komerčnímu využití. Náklady na pořízení systému MARS ještě nejsou pevně stanovené, ale firma je odhaduje na 4,5 až 7 USD na 1 instalovaný watt. Vývojáři kanadské společnosti věří, že systém MARS bude schopen produkovat dostatek levné elektřiny a přitom si zachovávat co nejdelší životnost (odhad je 15 let).

Animace fungování větrného balonu:
http://www.magenn.com/media/video/player.html?v=JDJhhGJwSuA&hl=en