We wrześniu w powietrze wzbił się największy na świecie sterowiec wiatrowy S1500, przypominający współczesny sterowiec, który przytłacza wręcz swoimi wymiarami na poziomie 60 na 40 metrów. Ten eksperyment był ewidentnie czymś więcej niż tylko ciekawostką technologiczną, bo chińscy inżynierowie mogli nim wręcz zapoczątkować nową erę w pozyskiwaniu energii z wiatru.
Pierwszy test gigantycznego sterowca wiatrowego S1500
Podczas testów w regionie Hami system S1500 przeszedł serię wymagających prób, włączając w to pełny montaż w warunkach pustynnych i wielokrotne uruchamianie przy silnych wiatrach. Konstrukcja przypomina futurystyczny sterowiec, gdzie główny profil aerodynamiczny połączony z pierścieniowym skrzydłem tworzy ogromny kanał. Wewnątrz niego pracuje dwanaście zestawów turbinowo-generatorowych, z których każdy dysponuje mocą 100 kW. Matematyka w tej kwestii jest nieubłagana – gdy prędkość wiatru podwaja się, energia wzrasta ośmiokrotnie, a przy potrojonej prędkości otrzymujemy już 27 razy więcej mocy. Innymi słowy, ten projekt już u samych matematycznych podstaw ma sens.
Czytaj też: Dwa silniki, brak ogona i kabiny. Co tym razem knują Chiny?
Klasyczne turbiny wiatrowe, które znamy z pól i wybrzeży, wymagają monumentalnych konstrukcji i głębokich fundamentów. Tymczasem S1500 unosi się setki metrów nad ziemią, gdzie wiatry są nie tylko silniejsze, ale też znacznie bardziej stabilne, a to akurat zasadnicza różnica w podejściu do energetyki wiatrowej, która od lat zmaga się z problemem nieregularności dostaw energii. Cała wytworzona energia jest przesyłana na ziemię za pomocą specjalnego kabla cumowniczego, a choć całe rozwiązanie wydaje się proste, to jego realizacja wymagała opanowania zaawansowanych technologii.
Porównanie z tradycyjnymi rozwiązaniami wypada na korzyść nowej technologii. Konstrukcja wymaga o 40% mniej materiałów, a koszty wytwarzania energii są niższe o około 30%. Dodatkowo wielki latający sterowiec z turbinami wiatrowymi eliminuje potrzebę budowy masywnych wież i głębokich fundamentów, a gdyby tego było mało, całą jednostkę można przemieścić w zaledwie kilka godzin. Takie coś otwiera zupełnie nowe możliwości co do planowania infrastruktury czy odpowiadania na kryzysowe sytuacje.
Sterowiec z generatorami. S1500 wydaje się szalonym pomysłem, ale ma ogromny potencjał
System S1500, opracowany przez Beijing SAWES Energy Technology Company we współpracy z Uniwersytetem Tsinghua, reprezentuje dość nietypowe podejście do pozyskiwania energii z wiatru. Jego moc na poziomie 1 MW odpowiada wydajności tradycyjnej turbiny wiatrowej o wysokości 100 metrów, ale osiąga to w zupełnie inny sposób, bo poprzez wyniesienie generatorów tam, gdzie wiatr wieje znacznie silniej.
Kluczową różnicą takiego rozwiązania w porównaniu z konwencjonalnymi turbinami jest wykorzystanie napełnionego helem sterowca do wyniesienia generatorów na wysokość 1500 metrów. Na takich wysokościach wiatry są nie tylko silniejsze, ale też znacznie bardziej stabilne niż przy powierzchni ziemi, gdzie tradycyjne turbiny zwykle sięgają maksymalnie 200 metrów. Efekt? Według twórców systemu wydajność S1500 ma być ponad 30-krotnie większa niż najlepszych globalnych rozwiązań tego typu. Rzeczywiście, wiatr na wysokości 1500 metrów wieje około trzech razy szybciej niż na poziomie gruntu, co teoretycznie może przełożyć się na nawet 27-krotny wzrost mocy wyjściowej. Brzmi imponująco, choć warto zachować zdrowy sceptycyzm wobec takich deklaracji przed zobaczeniem rzeczywistych wyników testów.
Serce całego systemu stanowi 12 mikrogeneratorów wykonanych z włókna węglowego, które mogą działać jednocześnie wewnątrz specjalnego kanału w sterowcu. Co ciekawe, całkowita waga konstrukcji wynosi mniej niż tonę, co czyni ją niezwykle lekką w porównaniu z tradycyjnymi turbinami o podobnej mocy. Energia jest z kolei przesyłana na ziemię kablami, co pozwala na natychmiastowe wykorzystanie wyprodukowanego prądu, a sterowiec może pozostawać na wysokości roboczej przez długi czas.
Chiny nie od wczoraj inwestują w “latające turbiny”?
Przechodząc do historii rozwoju tej technologii, warto wspomnieć, że droga do megawatowego systemu rozpoczęła się w październiku 2024 roku, kiedy to firma przeprowadziła pierwsze testy systemu S500 na wysokości 500 metrów. Ten prototyp generował ponad 50 kW energii i ustanowił rekordy zarówno w zakresie czasu lotu, jak i wygenerowanej mocy dla tego typu urządzeń. Kolejnym etapem były testy systemu S1000 w styczniu 2025 roku, który osiągnął wysokość 1000 metrów i generował 100 kW mocy. Każdy kolejny krok rozwoju przynosił dwukrotne zwiększenie zarówno wysokości operacyjnej, jak i mocy wyjściowej, co sugeruje dość systematyczne podejście do rozwoju całej technologii.
Czytaj też: Czołgowe zbroje nowej ery. Chiny przerabiają pancerz swoich czołgów
Równie istotne jest to, że pierwotny system S500 został zaprojektowany z myślą o konkretnych zastosowaniach praktycznych. Może być szybko uruchomiony w sytuacjach awaryjnych, takich jak trzęsienia ziemi czy powodzie, zapewniając natychmiastowe zasilanie i komunikację w miejscach, gdzie tradycyjna infrastruktura energetyczna została zniszczona. Z kolei obecny system S1500 został wyposażony w zaawansowane środki bezpieczeństwa, w tym kontrolę uwalniania gazu ze sterowca, co ma zapewnić sprawność urządzenia przez ponad 25 lat. To znaczące ulepszenie w porównaniu z wcześniejszymi wersjami i ważny krok w kierunku potencjalnej komercjalizacji.
Mobilność całego systemu czyni go interesującym rozwiązaniem dla wysp, pól naftowych i innych odizolowanych lokalizacji, gdzie budowa tradycyjnych elektrowni wiatrowych byłaby nieopłacalna lub technicznie niemożliwa. To właśnie w takich niszowych zastosowaniach technologia może znaleźć swoje pierwsze praktyczne zastosowania.
Co teraz stanie się z latającymi elektrowniami Chin?
Patrząc w przyszłość, ambicje chińskich inżynierów sięgają znacznie dalej niż obecne 1500 metrów wysokości. Długoterminowym celem jest wyniesienie systemu na wysokość 10000 metrów, gdzie przepływ wiatru jest do 200 razy silniejszy w porównaniu do powierzchni ziemi. Taka wysokość operacyjna mogłaby teoretycznie prowadzić do generowania mocy na poziomie dotąd nieosiągalnym dla innych technologii odnawialnych, co nawiązuje do koncepcji po raz pierwszy zaproponowanej w 1957 roku przez chińskiego naukowca Qiana Xuesena.
Czytaj też: Najlepsze radary świata bladną. Chiny postawiły na sprzęt, który zmienia wojnę
Rozwój tej technologii może pozycjonować Chiny jako potencjalnego lidera w dziedzinie powietrznej energetyki odnawialnej, czyli nowej gałęzi przemysłu energetycznego, która dopiero się kształtuje. Jeśli testy systemu S1500 zakończą się sukcesem, może to otworzyć drogę do komercjalizacji technologii i jej eksportu na światowe rynki, choć na ostateczne wyniki przyjdzie nam jeszcze poczekać.