无人机变成风电机?E.ON计划2020启动高空风力发电机(AWES)

小熊爱飞翔

东方风力发电网 风小仙丨推荐

无人机也可以变成风力发电设备吗？欧洲能源公司E.ON计划在2020年启动高空风力发电机（AWES）Ampyx Power，更声称发电效率优于现在的大型风机，那么现在进展到哪里了呢？



目前常见的风力发电，外观有如轰立当地面、海上的巨型电风扇，利用庞大的三叶型风机，将气流动能转换成机械能，只是这种技术缺点也显而易见，若要拦截更快、更强大的风，就要盖出越来越大只的风机，进而提高材料、运输、建设与维护成本。

因此AWES系统应运而生，以“放风筝”为萌生想法，让空中的无人机带动地面的发电机来发电，就好比荷兰的Ampyx Power系统，主要是在无人机上连接着地面发电机的缆线，当无人机以自动驾驶模式在200米至450米高空，沿8字形轨迹飞行，期间会不断拉扯缆线以带动发电机发电。

当750米长的缆线拉尽后，无人机就会自动下降，让绞盘回收缆线，随后再度起飞。听起来所需成本比现在的风力发电还要少许多。Ampyx Power表示，与传统的三叶式风机相比，这种技术发电量更，所需材料更只有十分之一，当老旧风机需要换新时，也可以无缝接轨换成AWES技术。

现在Ampyx Power已获得欧洲太空总局（ESA）的领航创新与支持计划（NAVISP）补助，希望哪一天可以正式“起飞”，同时NAVISP和英国Omnisense也正为此开发高精度导航系统。

毕竟无人机顾名思义，上面并没有人在操控飞行与起降，必需要精准控制飞机的位置，不然无人机起降就会失误，造成另一种空中浩劫，也就如ESA指出，收先要有精准的起降控制，才能在需要检查或是维护时安全回到地面。且着陆平台的面积基本上比无人机的翼展还要小，甚至有可能要降落在海面或是崎岖不平的地面上。

而新系统纵使卫星导航中断仍可运行，可借助超宽带（UWB）技术在方圆一公里内飞行，更是百分之一秒更新位置、精准度高达10厘米。

AWES成真之路困难重重，不过这条路并不孤单，瑞士联邦材料科学技术实验室（Empa）的衍生企业TwingTec也正在研发高空风力技术，西班牙马德里卡洛斯三世大学（UC3M）也然，虽然机身材料各有不同，但概念接类似。

不过路途中也有人脱队，先前从Google X实验室毕业、一跃成为Alphabet底下子公司的Makani风筝发电计划，由于商业化之路长久，Alphabet决定放手了。（十轮网）

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无人机也能进行风力发电？

无人机的用途越来越广，航拍、检测、运输无所不能，可是用无人机用来发电，你恐怕想不到吧?

发电需要有动力来源，无人机自身就需要耗电，怎么能用来发电呢？瑞士的 Twingtec 公司做到了这一点。他们创造了一款名叫的 Twing 的无人机，然后像放风筝那样将它放飞到空中，让无人机捕捉风力，进行风力发电。

以前我们见到的风力发电是这样的：


Twingtec 公司的风力发电是长这样的：


这款无人机就像是风筝一样飞到空中，通过一根绳子连接到地面，这根绳子可以飞到 300 米的高空。更高的高度也就意味着更强的风力，300 米的高度可以让无人机获得更强大的风力。

利用无人机技术，就意味着它们不需要操作人员控制，从而节省了人力。这些无人机可以在所有的风力条件下，完成垂直起降和安全着陆。

当风起的时候，它的栓翅就会从地面站上自动启动，使用小型螺旋桨给机翼提供升力，对空中的飞机进行控制。


Twingtec 的无人机系统，可以在高海拔的位置捕获强劲、稳定的风力，也可以在贴近地面的位置，捕获微小的风力。

当无人机达到它的工作高度时，发动机就会关闭。无人机会在高空跳“字舞”(figure-8)，或者自动上下运动，通过将无人机的机器能转化为电能，驱动发电机发电。一旦系绳到达其最大长度，无人机将在空中滑行重复这个过程。


地面站将会装配 TT100 系统。TT100 是一种非常紧凑的集装箱化的移动风能系统。平均每个系统可以输出功率可达到 100 千瓦，多个无人机可以部署在一起，从而创建一个移动风场。

由于这些系统可以装配在一个集装箱里，整个系统和无人机运输起来就很方便。

另外，由于 Twingtec 的无人机不需要塔楼和地基，相比标准的 100 千瓦风力涡轮机使用的材料更少，可以很容易地安装。

因此，那些电网难以覆盖的区域，完全可以利用这些自主且易于部署的 TT100 来提供不间断的电力。


而 Twingtec 最初的构想，就是服务那些电网不能覆盖的偏远和欠发达地区，这些区域目前依然在使用柴油发电机作为发电的主要手段。

这样，不仅帮助这些孤岛一样的地区来实现电力覆盖，绿色能源的使用也可以减少对环境的污染。

此外，这些无人机可以为那些遭受自然灾害的地区提供电力。

不仅如此，还可以利用无人机在海上进行风力发电。实现商业化之后，这种方式比现在海上风电的主流形式更便宜，因为它使用的材料更少。


据彭博新能源财经数据显示，传统风力涡轮机所需的塔楼和地基大约会占据离岸设备所需资金的30%。进入离海岸更远、更深的水域，这些成本将会增加，尽管这些地区风能更多，可以平衡这些支出。

虽然目前这项技术仍处于早期阶段，但这并不只是一个脑洞打开的项目，它的商业前景也被看好。航空风能产业网的负责人 Udo Zillmann 相信，无人机有很大的发电潜力，因为无人机可以飞得更高，而且无人机比风车要更自由一些，在其可自由活动的范围内，哪里风大就飞到哪里。

据他介绍，在 EON (欧洲最大的私人能源公司) 的测试结果显示，这种方式发电的利用率达到 70%，而离岸风力涡轮机组的利用率不足 50%。降低成本的同时还能提高利用率，最终的目标是让海上风力能源的成本降低一半。

EON 公司发言人认为，这个行业将会在2020年腾飞。该公司发言人的 Markus Nitschke 表示，他们将会是这种技术的最早的采用者之一。目前，EON 正在和荷兰公司 Ampyx Power 进行相关的合作。Ampyx 公司在致力于发展新兴的空中风能系统，与Twingtec公司所做的事情类似。

EON 将在爱尔兰西北部建立一个无人机风能演示站点。Ampyx 将在这里进行当前的试验，并测试下一代的机器。Ampyx 希望这一代机器能够实现商业化。那么，再过几年，偏远地区的人们会不会用上无人机提供的风电呢？辽阔的大海上会不会出现庞大的无人机群，进行风力发电呢？我们静静地期待这一天的到来。（电子发烧友网）









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