Drageenergi: Her er protypen av det flyvende vindkraftverket som Google-eide Makani Power antyder at kan komme i salg fra slutten av 2015. Makanis løsning er utformet som en vinge med propeller og strømgeneratorer. Dragen skal kunne produsere 1 megawatt, tilsvarende strømforbruket til 50 norske husstander. En stor vindmølle kan i dag produsere 2 MW. Makani Power
Drageenergi: Her er protypen av det flyvende vindkraftverket som Google-eide Makani Power antyder at kan komme i salg fra slutten av 2015. Makanis løsning er utformet som en vinge med propeller og strømgeneratorer. Dragen skal kunne produsere 1 megawatt, tilsvarende strømforbruket til 50 norske husstander. En stor vindmølle kan i dag produsere 2 MW. Makani Power

Vindkraftverkene flyttes opp i lufta

Over 100 ulike forskningsprosjekter utvikler kraftverk som skal opp i himmelen.

Publisert

Problemet med vind nede langs bakken, er at det ofte blåser veldig lite.

Jo lenger ned mot jordoverflaten du kommer, desto svakere og mer ustabil blir vinden. Aller minst blåser det de nederste 100 meterne over bakken.

Det er der dagens vindmøller står.

Jo høyere jo sterkere vind

Jo høyere opp i lufta du kommer, desto sterkere og mer stabil blir vinden. Det er derfor vindmøller bygges stadig høyere.

Oppe i 10 000 meters høyde finner vi jetstrømmene. Dette er ”elver” av luft som renner rundt jorda i orkan styrke.

Selv om det er langt igjen til at vi kanskje kan plassere kraftverk i jetstrømmene, så behøver vi ikke å komme så veldig langt opp over bakken for å gjøre vindkraften mye mer effektiv.

Målet for det norske prosjektet Kitemill som utvikles på Voss og Kongsberg – og prøves ut på Lista flyplass vest for Lindesnes – er å bringe en kraftproduserende kite 1500 meter opp i lufta.

Flyvende vindenergi kan vise seg å bli en rimeligere og mer effektiv måte å samle vind for å lage elektrisititet, enn å bruke vindmøller på bakken.

Og kitene behøver ikke å fly over landjorda. Teknologene bak de avanserte dragene ser heller for seg store parker av kiter ute over havet.

Mer energi enn fra vindmøller

På en vanlig vindmølle står de ytterste 25 prosent av bladene for 75 prosent av kraftproduksjonen. En flyvende vinge er mye mindre enn en vindmølle, men begrenses ikke av diameteren til vindmøllen. Når vingen beveger seg i en stor sirkel oppe på himmelen, samler den energi som om den var den ytterste spissen på en enormt stor vinge. Fordi den flyr høyere oppe, samler den enda mer vind. (Foto: (Illustrasjon fra Makani Power/Google))
På en vanlig vindmølle står de ytterste 25 prosent av bladene for 75 prosent av kraftproduksjonen. En flyvende vinge er mye mindre enn en vindmølle, men begrenses ikke av diameteren til vindmøllen. Når vingen beveger seg i en stor sirkel oppe på himmelen, samler den energi som om den var den ytterste spissen på en enormt stor vinge. Fordi den flyr høyere oppe, samler den enda mer vind. (Foto: (Illustrasjon fra Makani Power/Google))

Kraftproduserende vindmøller er enorme byggverk av stål og glassfiber som i dag veier i gjennomsnitt 100 tonn.

Et flyvende vindkraftverk som produserer like mye energi vil kreve 1/10 så mye materialer og koste halvparten av en vindmølle, argumenterer entusiastiske oppfinnere.

Miljøpåvirkningen kan bli tilsvarende mindre.

I vind 1500 meter over bakken kan en stor kite utvinne like mye eller kanskje dobbelt så mye energi som dagens aller største vindmøller, argumenterer oppfinnere også.

Om dette lar seg realisere, gjenstår selvfølgelig å se.

Foreløpig er det bare små prototyper av flyvende vindkraftverk som testes i et par hundre meters høyde.

Google-selskap

Trolig har amerikanske Makani Power, kjøpt av Google i 2013, kommet lengst i arbeidet med å utvikle et flyvende vindkraftverk basert på en kite.

Makanis kite er en karbonvinge med fire rotorer, som både er propeller og strømgeneratorer. Makani varsler at de før utgangen av 2015 skal ha klar sitt første kommersielle produkt for salg. Dette blir en flyvende vinge som kan produsere mer enn 1 megawatt (1 million watt). Det tilsvarer gjennomsnittlig strømforbruk hos 50 norske husstander.

Her kan du se en YouTube-video av den flyvende vingen til Google-eide Makani Power.

Makani sier de ser for seg at parker med slike strømproduserende vinger plasseres ute over havet, hvor det blåser mer stabilt enn over land og hvor kraftverkene blir mindre til sjenanse for mennesker som ikke vil ha dem over hodet på seg.

Tre ulike prinsipper

Det finnes tre ulike prinsipper for flyvende vindkraftverk:

Vanlig kite: Her lages det som kalles strekkenergi når kiten flyr i et mønster på himmelen og trekker en sterk polyetylenline ut av en vinsj. Når linen er trukket helt ut, dras kiten raskt tilbake av vinsjen. Under 2 prosent av den produserte energien går med til dette, viser tester gjort av det norske forskningsprosjektet Kitemill.

I en flyvende vindturbin holdes propell og generator svevende inne i en gassfylt ballong. Selskapet Altaeros Energies prøver ut prinsippet i Alaska. (Foto: Altaeros Energies)
I en flyvende vindturbin holdes propell og generator svevende inne i en gassfylt ballong. Selskapet Altaeros Energies prøver ut prinsippet i Alaska. (Foto: Altaeros Energies)

Vinge med propeller: Karbonvingen (som også er en slags kite) flyr i en stor sirkel og er utstyrt med propeller og strømgeneratorer. Elektrisiteten sendes ned til bakken gjennom en tynn kabel. Google-eide Makani Power bruker dette prinsippet.

Flyvende vindturbin: Et tredje prinsipp er vindturbinen som holdes svevende inne i en gassfylt ballong. Selskapet Altaeros Energies prøver nå ut dette prinsippet over Alaska.

Utfordringer

Selvfølgelig er det mange utfordringer knyttet til flyvende vindkraftverk.

Aerodynamikken i prosjektene er en opplagt utfordring. Men flere prosjekter skal ha vist at de kan drive effektiv energiproduksjon.

Nå handler mye i stedet om kontrollsystemer – autopiloter som er i stand til å fly kraftproduserende drager oppe i himmelen, uten menneskelig hjelp.

Flere har sammenlignet utviklingen av flyvende vindkraftverk med den raske utviklingen av flymaskinen.

I 1903 fløy brødrene Wright de første tre sekundene over bakken. Et drøyt tiår senere var oppfinnelsen deres utviklet til avanserte fly, slik vi så dem brukt i 1. verdenskrig. I dag kan utviklingen av ny teknologi gå enda raskere.

Nederlandske Ampyx har kommet langt i arbeidet med å utforme en kraftproduserende kite som fungerer helt på egenhånd.

To problemer

Flyvende vindkraftverk vil også skape problemer for andre, slik stort sett all alternativ energi gjør på et eller annet vis.

Fugler kan bli forstyrret eller drept av flyvende vinger, kiter og kabler som holder dem festet til bakken.

Flyvende vindkraftverk kan også komme i veien for fly.

Det siste problemet kan selvfølgelig løses gjennom regulering av hvem som får bruke luftrommet. Norske Kitemill samarbeider allerede med luftfartsmyndighetene om å peke ut områder i Norge som egner seg for kite-kraftverk.

Når det gjelder fugler, kan utfordringen kanskje sammenlignes med den som skapes av dagens store vindmøller. Her er erfaringen at problemene store vindmøller skaper for fugl, er blitt mindre enn mange fryktet.