結合無人機與風能,高空風力發電機何時能起飛?

作者 | 發布日期 2020 年 04 月 28 日 14:25 | 分類 無人機 , 能源科技 , 風力 Telegram share ! follow us in feedly


無人機也可以變成風力發電設備嗎?歐洲能源公司 E.ON 計劃在 2020 年啟動高空風力發電機(AWES)Ampyx Power ,更聲稱發電效率優於現在的大型風機,那麼現在進展到哪裡了呢?

目前常見的風力發電,外觀有如轟立在地面、海上的巨型電風扇,利用龐大的三葉型風機,將氣流動能轉換成機械能,只是這種技術缺點也顯而易見,若要攔截更快、更強大的風,就要蓋出愈來愈大隻的風機,進而提高材料、運輸、建設與維護成本。

因此 AWES 系統應運而生,以「放風箏」為發想,讓空中的無人機帶動地面的發電機來發電,就好比荷蘭的 Ampyx Power 系統,主要是在無人機上連接著地面發電機的纜線,當無人機以自動駕駛模式在 200 公尺至 450 公尺高空,沿 8 字形軌跡飛行,期間會不斷拉扯纜線以帶動發電機發電。

當 750 公尺長的纜線拉盡後,無人機就會自動下降,讓絞盤回收纜線,隨後再度起飛。聽起來所需成本比現在的風力發電還要少許多。Ampyx Power 表示,與傳統的三葉式風機相比,這種技術發電量更,所需材料更只有十分之一,當老舊風機需要換新時,也可以無縫接軌換成 AWES 技術。

現在 Ampyx Power 已獲得歐洲太空總署(ESA)的領航創新與支持計畫(NAVISP)補助,希望哪一天可以正式「起飛」,同時 NAVISP 和英國 Omnisense 也正為此開發高精度導航系統。

畢竟無人機顧名思義,上面並沒有人在操控飛行與起降,必須要精準控制飛機的位置,不然無人機起降就會失誤,造成另一種空中浩劫,也就如 ESA 指出,收先要有精準的起降控制,才能在需要檢查或是維護時安全回到地面。且著陸平台的面積基本上比無人機的翼展還要小,甚至有可能要降落在海面或是崎嶇不平的地面上。

而新系統縱使衛星導航中斷仍可運作,可藉助超寬頻(UWB)技術在方圓一公里內飛行,更是百分之一秒更新位置、精準度高達 10 公分。

AWES 成真之路困難重重,不過這條路並不孤單,瑞士聯邦材料科學技術實驗室(Empa)的衍生企業 TwingTec 也正在研發高空風力技術,西班牙馬德里卡洛斯三世大學(UC3M)亦然,雖然機身材料各有不同,但概念接類似。

不過路途中也有人脫隊,先前從 Google X 實驗室畢業、一躍成為 Alphabet 底下子公司的 Makani 風箏發電計畫,由於商業化之路長久,Alphabet 決定放手了。

(首圖來源:ESA

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