新技术利用高空风将无人机拉离地面站 驱动发电机发电

机载风能系统的新研究得到了英国工程和物理学研究理事会（EPSRC）的大笔资助，该研究试图让无人机利用高空风能，旨在克服系统稳定性方面的挑战，提高商业可行性，支持英国的净零排放目标。正在运行的 Kitemill 无人机原型图片。图片来源：Kitemill

通过将无人机系在地面站上，AWES 可以在比传统风力涡轮机更高的海拔上获取风能。高空风将无人机拉离地面站，驱动发电机发电。

这项技术可以减少英国能源部门的碳足迹，提供海上和陆上灵活性，并提高在偏远地区的运营能力，从而使英国能源部门受益。

为了产生最大的动力，AWES 必须以复杂的模式飞行，同时承受强大的空气动力。这种排列方式造就了一个具有微妙操控特性的复杂系统--稍有不慎，无人机就会翻滚坠地。

这正是Nguyen博士及其合作者希望在本项目中解决的难题。他希望通过提高 AWES 的安全性和效率，该项目将为 AWES 商业化铺平道路。

土木、航空航天和设计工程学院的阮博士解释说："机载风能潜力巨大，预计到 2050 年，每年可发电 700 亿欧元。然而，它仍然是一项新兴技术。在许多情况下，我们需要权衡利弊：在完全了解新设计的飞行特性之前，就迅速部署其进行试飞。这使得许多 AWES 原型无法在运行中实现全部能力，导致项目提前结束，并阻碍了商业化进程。本项目试图通过使用分岔和延续方法来应对这一挑战"。

Duc Nguyen 博士与 Kitemill 创始人 Jon Gjerde（左）和 Thomas Hårklau（右）在"机载风能 2024"会议上。图片来源：Kitemill/Dr Duc Nguyen

这些数值技术已成功用于飞机动态研究，以预测驾驶员诱发振荡、颤振和尾旋等危险行为。

Nguyen博士总结道："通过用分叉方法取代现有技术，AWES 可以显著节约成本并提高性能，最终将使这项技术更接近商业化。"

除了英国工程和社会科学研究理事会的资助外，该项目还得益于与该领域两家领先企业的合作，即挪威初创企业Kitemill和马德里卡洛斯三世大学。

Kitemill 联合创始人兼首席执行官托马斯-哈克劳（Thomas Hårklau）补充说："AWES 项目的启动和成功融资是可再生能源领域的一项重要发展。AWES 技术具有卓越的材料效率和更高的能量产出，有望成为能源行业的主导力量。我们很高兴能与 Duc Nguyen 和布里斯托尔大学合作开展这一项目。该项目不仅推动了英国实现净零排放的使命，还确保了英国在这一新兴领域的竞争力。我们的目标是共同应对当前的挑战，并为 AWES 的商业化铺平道路。"

编译来源：ScitechDaily