Lentotuulivoima

SkySailin rakentaman prototyypin SKS PN-14 koekäyttöä Pohjois-Saksan Klixbüllissä. Leija kiskoo tuulessa vaijeria ja pyörittää generaattoria. Vaijeri palautetaan kelan ympärille laskemalla leija matalalentoon, ja sitten toimenpide toistetaan.

Lentotuulivoima (korkealla toimiva tuulivoima) on kehitteillä oleva tekniikka tuottaa tuulienergiaa satojen metrien korkeudessa, jossa tuulennopeus on suuri. Leijuva tuuliturbiini voi olla leijassa ja turbiinin tuottama energia voidaan siirtää maahan johtoa pitkin, joka samalla pitää leijan kiinni.[1] Generaattori voi olla myös maassa ja leija pyörittää generaattoria kiskomalla köyttä[2].

Leijapurjeita täytetään myös vähentämään valtamerialusten polttoaineen kulutusta[3].

Ensimmäinen alan kansainvälinen konferenssi pidettiin 2010 Stanfordin yliopistossa ja toinen Leuvenissä, Belgiassa vuonna 2011[4].

Tekniikat

Lentotuulivoiman jakaantuminen erilaisiin tekniikkoihin generaattorin sijainnin mukaan:

  • generaattori maassa (engl. ground-based generation)
  • generaattori lentävässä siivessä (engl. airborne generation)

Periaatteet voidaan jakaa siiven rakenteen mukaan:

  • kova siipi ja
  • pehmeä siipi

Lisäksi on ilmaa kevyempiä lentotuulivoimalan rakenteita.

Termejä

Englanninkieliset termit:

  • High-altitude Wind Power, HAWP – lentotuulivoima, korkealla toimiva tuulivoima
  • High-altitude Wind Energy, HAWE[4]
  • Airborne wind turbine – Lentotuuliturbiini
  • Airborne wind energy, AWE[4] – Lentotuulienergia
  • Kite energy – Leijaenergia

Vertailu perinteiseen tuulivoimaan

Tuuli on korkealla voimakkaampaa, tasaisempaa ja jatkuvampaa, joten lentotuulivoimala voi toimia perinteistä maanpinnalle sijoitettua tuulivoimalaa tehokkaammin. Lentotuulivoimala ei tarvitse järeitä tornirakennelmia.[4] Suurempi tuulen nopeus kasvattaa saatavaa tehoa kolmannessa potenssissa eli kaksi kertaa nopeammasta tuulen virtauksesta saadaan kahdeksan kertaa enemmän tehoa, jos muut olosuhteet säilyvät samoina[5].

Megawatin tehon tuottamiseen tarvitaan noin 100 neliömetrin leija (5 m · 20 m)[4]. Vastaavasti megawatin tehoinen maassa seisovassa tuulivoimalassa on noin 100 m korkea torni ja halkaisijaltaan 30 m roottori[6].

Lähteet

  1. ↑ Uusi tuulivoimala nousee leijan tavoin yläilmoihin, Tekniikka&Talous 17.6.2010 (Arkistoitu – Internet Archive)
  2. ↑ Sähköä ilmasta, Rajapinta 4/2012 (Arkistoitu – Internet Archive)
  3. ↑ Leijat valtameren yllä, Tekniikka&Talous 27.8.2008[vanhentunut linkki]
  4. ↑ a b c d e Introduction, FinHawe (Arkistoitu – Internet Archive)
  5. ↑ Tuulen energiasisältö vs. tuulen nopeus, Suomen Tuulivoimayhdistys ry (Arkistoitu – Internet Archive)
  6. ↑ Tuulivoimatekniikka , Suomen Tuulivoimayhdistys ry (Arkistoitu – Internet Archive)

Aiheesta muualla

  • M.L. Loydin klassinen lentotuulivoiman esittelevä artikkeli vuodelta 1980 (Arkistoitu – Internet Archive)
  • Tuulta riittää tuottamaan koko maailman tarvitsema energia, CO2-raportti 10.09.2012
  • Tuulivoimala lentää kuin leija, Tekniikka&Talous 27.12.2011 (Arkistoitu – Internet Archive)

Alan toimijoita

  • KitePower, TU Delft (Delftin tekninen yliopisto) (Arkistoitu – Internet Archive)
  • ERC HIGHWIND, KU Leuven (Leuvenin katolinen yliopisto)
  • FinHawe, Tampereen teknisen yliopiston lentotuulivoiman tutkimusryhmän sivusto (Arkistoitu – Internet Archive)
  • SwissKitePower, Sveitsi (Arkistoitu – Internet Archive)
  • Ampyx Power, Hollanti (Arkistoitu – Internet Archive)
  • Makani Power, USA (Arkistoitu – Internet Archive)
  • Alula Energy Oy, Suomi (Arkistoitu – Internet Archive)