Xitoy endi osmondagi ulkan shamol turbinalarini sinovdan o‘tkazmoqda

Geliy bilan to‘ldirilgan aerostatlar elektr energiyasini yerga bog‘lovchi tros-kabel orqali uzatadi, havoda bir necha ming fut balandlikda suzib tura oladi va an’anaviy shamol turbinalariga nisbatan ko‘chma hamda atrof-muhitga kam ta’sir qiluvchi muqobil sifatida taklif etilmoqda.

Bu tashabbusga Pekindagi Tsinxua universiteti boshchilik qilmoqda, u Beijing SAWES Energy Technology Co., Ltd. startapi bilan hamkorlik qilyapti. Loyiha Stratospheric Airborne Wind Energy Systems (SAWES) deb ataladi. Ilk prototip 2024 yil oktyabrda taqdim etilgan, shundan beri modellar hajmi va balandligi ortib borgan. Kompaniyaga ko‘ra, eng so‘nggi model — SAWES Type S2000 havodagi megavatt toifasidagi ilk shamol elektr energiyasi ishlab chiqarish tizimidir. Korxona yana The SAWES Company nomi bilan ham tanilgan.

S2000 yanvar oyida Sichuan viloyatining Ibin shahrida sinovdan o‘tdi, u 2 000 metr (6 600 fut) balandlikka ko‘tarilib, kompaniya tarixida birinchi marta elektr tarmog‘iga muvaffaqiyatli ulandi. Sinov davomida turbina 385 kilovatt-soat elektr energiyasi ishlab chiqardi — bu AQShdagi o‘rtacha bir uyni taxminan 13 kun elektr bilan ta’minlashga yetarli.

The SAWES Company ma’lum qilishicha, S2000’ning uzunligi 60 metr (197 fut), balandligi va kengligi 40 metr (131 fut) bo‘lib, unga jami quvvati 3 megavatt bo‘lgan 12 ta turbina o‘rnatilgan. Taqqoslash uchun, Xitoyning Dongfang Electric Corporation kompaniyasi ishlab chiqargan dunyodagi eng qudratli shamol turbinasi, xabarlarga ko‘ra, 340 metr (1 115 fut) balandlikka ega va 26 megavatt quvvatni ta’minlaydi.

Loyihada ishtirok etgan Pekin universitetining katta ma’lumotlar bo‘yicha tadqiqotchi professori Tszyansyao Vanning aytishicha, SAWES an’anaviy turbinalarga nisbatan bir qator ekologik ustunliklarga ega.

«Biz an’anaviy shamol turbinalariga qaraganda 90 foizgacha kam material ishlatamiz, ulkan beton poydevorlar yoki po‘lat minoralar kerak bo‘lmaydi, tuproq ekotizimi ham buzilmaydi», dedi u. «Uning vizual va ovozli ta’siri juda kichik... Yer sathida u deyarli ovoz chiqarmaydi va ufq chizig‘ida ancha kamroq ko‘zga tashlanadigan to‘siq hosil qiladi».

Professor Van, shuningdek, havodagi turbinalarni qushlar an’anaviy shamol elektr stansiyalariga nisbatan osonroq chetlab o‘tishi mumkinligini ta’kidladi. Tadqiqotlarga ko‘ra, AQShda shamol turbinalari yiliga 140 mingdan 679 minggacha qushning nobud bo‘lishiga sabab bo‘ladi. Bu sezilarli ko‘rsatkich bo‘lsa-da, elektr uzatish liniyalari o‘ldiruvchi qushlar soni — o‘nlab millionlardan ancha kam, mushuklar o‘ldirishi mumkin bo‘lgan qushlar soni — ba’zi hisob-kitoblarga ko‘ra 4 milliarddan esa juda kam.

Hozir ishlab chiqilayotgan qo‘llash holatlaridan biri — Xitoy janubidagi Guandun viloyatidagi bir orolda. U yerda yer maydoni cheklangan va ekologik jihatdan muhofaza qilinadi, bu esa an’anaviy shamol turbinalarini o‘rnatishga imkon bermaydi, dedi u.

Kompaniya ma’lumotiga ko‘ra, 2025 yil oxirigacha 51 ta patent uchun ariza berilgan.

Vanning aytishicha, muhandislik jamoasi materialshunoslik va elektr sohasida yutuqlarga erishgan. Ular aerostatni yengil saqlab qolish va geliyning sizib chiqishini minimallashtirish uchun ilg‘or kompozit matolardan foydalangan. SAWES atmosferani modellashtirish va sun’iy intellektdan foydalanadi, shu tufayli u optimal shamol tezligini topish uchun avtomatik tarzda ko‘tarilishi va pasayishi mumkin. Tadqiqotlar shuni ko‘rsatadiki, bu usul bir xil balandlikda energiya yig‘ishga qaraganda energiya hosilini ancha oshirishi mumkin.

The SAWES Company vakili Van Leyning aytishicha, qisqa muddatda SAWES «olis hududlarda elektr ta’minoti, ehtimol tarmoqdan tashqari energiya va favqulodda elektr manbai» uchun mos keladi. U, jumladan, ofat hududlarini ham tilga oldi va tizimni havosi chiqarilgan holatda nisbatan oson tashish mumkinligini qayd etdi.

Uzoqroq istiqbolda u sanoat va infratuzilma obektlarini elektr bilan ta’minlashda ham qo‘llash imkoniyatlari bor, deb hisoblaydi. Kompaniyaning «pirovard maqsadi» — tarmoqqa toza energiya berish va energiya balansdagi qazilma yoqilg‘idan olinadigan elektrning bir qismini almashtirish.

Xalqaro energetika agentligi (IEA) ma’lumotiga ko‘ra, nol chiqindili energiya ssenariysiga erishish uchun global shamol energetikasi o‘sishi 2030 yilgacha to‘rt baravardan ham ko‘proq oshishi kerak. Hozirgi sur’atda esa jahon quvvati 2030 yilga borib qariyb ikki baravar oshib, 2 000 GVtga yetishi kutilmoqda. Xitoy bu sohada global yetakchi bo‘lib kelmoqda: 2023 yilda (IEA e’lon qilgan eng so‘nggi ma’lumot yili) dunyo bo‘yicha yangi shamol energetikasi quvvatining uchdan ikki qismi aynan Xitoy hissasiga to‘g‘ri kelgan.

Shamol energiyasi serob, ammo u dunyo bo‘ylab nihoyatda notekis taqsimlangan. O‘rtacha shamol tezligi turlicha, energiya salohiyatini aniqlashda ishlatiladigan ko‘rsatkich — o‘rtacha shamol quvvati zichligi esa bundan ham ko‘proq farq qiladi. Bunga joylashuv, kun vaqti va geografiya kabi omillar ta’sir o‘tkazadi.

Professor Vanning fikricha, SAWES baland parvoz qiladigani, ya’ni shamol tezligi kuchliroq va barqarorroq bo‘lgan qatlamlarda ishlagani sababli, u an’anaviy yerdagi turbinalarga qaraganda quruqlikdagi ko‘proq hududlarda elektr ishlab chiqara olishi mumkin.

Daniya Texnika universitetining Shamol va energiya tizimlari bo‘limi dotsenti Mark S.Kelli bu da’voni baholash qiyinligini aytdi.

U elektron pochta orqali bergan izohida, taqrizdan o‘tgan tadqiqotlar «turli xil AWE (havodagi shamol energetikasi tizimlari) an’anaviy shamol turbinalaridan yuqoriroq balandliklarda tez-tez uchraydigan kuchliroq shamollarni yig‘ib olishi mumkinligini» ko‘rsatganini aytdi. Ammo u 100 metr (328 fut)dan yuqori balandliklarda shamolning o‘zini tutishi «oddiy masala emas»ligini qo‘shimcha qildi.

Kellining aytishicha, u SAWES prototipi haqida taqrizdan o‘tgan nashrlarni, shuningdek, 1 000 metr (3 280 fut)dan yuqori balandliklarda SAWES’ning elektr ishlab chiqarishi bo‘yicha mustaqil tasdiqlangan ma’lumotlarni ko‘rmagan. Bundan tashqari, u SAWES’ning bog‘lovchi tros texnologiyasi nimalarga asoslangani va qanday tasdiqlanganiga qiziqish bildirdi, chunki mavjud AWE tizimlarida tros uzunligi cheklovchi omil bo‘lib kelgan.

Arqonga bog‘langan uchuvchi turbinalar va tros harakati yerdagi generatorga ulangan ko‘ndalang energiya tizimlari XXI asrda sinovdan o‘tkazilgan. Aerostat shamol turbinalari ham prototip qilingan. Kaliforniyada joylashgan Airbine Renewable Energy Systems kompaniyasi o‘n yildan ortiq vaqt davomida quvursimon turbinalar massivi konsepsiyasi ustida ishlamoqda. Altaeros Energies’ning BAT (Buoyant Airborne Turbine) loyihasi 2014 yilda sinovdan o‘tgan va 1 000 fut balandlikkacha ko‘tarila olgan. (Shundan beri Altaeros shamol energiyasiga bog‘liq bo‘lmagan boshqa aerostat loyihalariga o‘tgan.) Ammo bu tizimlar odatda nisbatan kichik bo‘lgan va SAWES’ga qaraganda kamroq quvvat ishlab chiqqan.

Bu konsepsiyani tijorat asosida joriy qilish har bir mamlakatda aviatsiya qonunlari va elektr tarmog‘i qoidalariga moslashishni talab qiladi.

AQShda havo kemalari (jumladan aerostatlar) ko‘p jihatdan fuqaro aviatsiyasi qoidalariga bo‘ysunadi, jumladan havo hududi bo‘yicha cheklovlarga ham. Masalan, 500 futdan yuqoriga ko‘tarilish uchun maxsus ruxsat talab qilinadi, aeroportlar atrofida va yerdagi ko‘rinish masofasi uch milyadan kam bo‘lgan hududlarda ham cheklovlar mavjud.

SAWES loyihasi kelgusi aerostatlarga ko‘proq aloqa va monitoring qurilmalarini qo‘shish ustida ishlamoqda va bu tizimni u AeroMatrix deb atayapti.

«Biz uning vazifasini elektr ishlab chiqarishdan ko‘p funksiyali havo kemasi darajasigacha kengaytirishimiz mumkin», dedi professor Van. «Jumladan, simsiz aloqa, dronlar yoki boshqa elektr havo transportlari uchun quvvatlash xizmati. U hatto GPU hisob-kitoblari uchun edge station (mahalliy hisoblash tuguni) sifatida ham xizmat qilishi, kosmik sun’iy yo‘ldoshlar, havodagi parvozlar va yerdagi tarmoqlarni birlashtirishi mumkin».

The SAWES Company, Pekin universiteti, Tsinxua universiteti va Xitoy Fanlar akademiyasining Aerokosmik axborot tadqiqot instituti SAWES ustida milliy asosiy tadqiqot loyihasi doirasida hamkorlik qilgan. Biroq loyiha jamoasi moliyalashtirish va boshqa tafsilotlarni oshkor qilish vakolatiga ega emasligini bildirdi.

Kompaniya ma’lum qilishicha, loyiha keyingi avlod prototiplarini tayyorlamoqda. Ular joriy yilning keyinroq qismida yanada balandroq balandliklarda, uzoqroq muddat davomida va barqaror elektr ishlab chiqarish sharoitida sinovdan o‘tkaziladi.