カイトジェン

KiteGenは、イタリアで開発された高高度の風を利用する風力発電機械のコンセプトです。^{[1]垂直軸の回転は、従来の}風力タービンのサイズを制限する静的および動的問題を排除することを目的としています。プロトタイプのSTEMヨーヨーは、イタリアのベルツァーノディサンピエトロで建設中です。^[2]

歴史

KiteGenはもともとイタリアの研究者マッシモ・イッポリトによって考案されました。^{[3]イッポリトは}カイトサーファーを観察していたとき、カイトが集められる大量のエネルギーに気づき、同様のシステムで電気を生み出せるのではないかと考えました。このアイデアは非常に危険に思えたため、イッポリトは何年もの間放置していました。

構造

風を捉える問題は、コンピューターによって自動的に動きが制御されるPower Wing Profiles ( Power kites ) を使用することで解決されます。凧はケーブルで構造物に結び付けられ、回転して電気を生成します。この構造物がタービンであり、凧が「ブレード」です。

凧は所定の軌道に沿って飛ばされ、ケーブルにかかる力を全体的な機械的トルクに変換して垂直軸タービンを回転させます。約 20 個の自動制御凧が、直径 1,600 メートルのタービンを毎時 15 回転の速度で回転させ続けます。これにより、中規模の原子力発電所と同等の 1ギガワットの電力を生成できますが、推定資本コストは 10 分の 1 です。言い換えると、1 立方キロメートルの空は、年間の 80% の時間、1 ギガワットの電力を供給できることになります。

ケーブルが長いため、構造上の弱点を生じさせることなく、風の強い500メートル以上の高さまで到達することができます。

高高度の風

地球を包む風の流れ帯は2つあります。^[4] 1つは南半球のパタゴニアの緯度にあり、もう1つは北半球のヨーロッパ上空にあります。風の高さは800メートルから10,000メートルの範囲で、^[5]幅は4,000または5,000 kmです。風の平均出力は1平方メートルあたり約2kWです。

高高度の風は地上の風よりもはるかに強力で一定していますが、地上の風が強く吹く場所はごくわずかで、全速力で吹くのは年間 1,700 ～ 1,800 時間程度に過ぎず、年間のエネルギー生産量は限られています。

KiteGenは、高度約800メートル^[6]^[7]の平均風速7m/s、比出力200W/mの風を利用することを計画している。例えば、高度600～1,000メートルで風幅1,000メートルのセクションの電力は、400×1000×200 = 80MWとなる。 $^{2}$

アスティ県の概念プロトタイプ^[8]は、9台の発電機と標高10,000メートルまで稼働し、最大27MWのピーク電力を生成します。^[9]ピーク電力100MWのキテゲンスパークは、年間500GWhを生産するはずで、86,000世帯に十分な量です^[8]

キテゲンは年間約6000時間稼働することができる。^[10]

資金調達

2006 年 6 月、KiteGen はイタリア経済開発省から公的資金を受け取る対象に選ばれました。プロジェクトは「優先度 B」の評価を受けましたが、資金不足のため手順評価は行われませんでした。評価機関 ( Sanpaolo-Intesa Bank ) から資金、パフォーマンス評価、および資本適正性に関する作業が進められています。

欧州連合の第 7 次フレームワークプログラムでは、輸送部門におけるプロジェクトの計画が「優秀」と評価され、船上での発電、牽引、および補助サービスの管理のためのシステムの構築に 300 万ユーロの資金提供を受けました (提案番号 218,691、略称: 「KitVes」)。2008 年 11 月、欧州連合は資金提供が「間もなく」開始されると発表しました。

モバイルジェン

2006 年 8 月、Mobilegen というプロトタイプがテストされました。これは、移動可能で低高度の風を利用するトラック搭載型システムです。第 2 世代の移動式発電機は、2007 年 9 月にカザーレモンフェッラート(イタリア、アレッサンドリア県) にあるフランチェスコカッパ空港でテストされました。KSU1 と呼ばれるユニットは、自動制御で 800 メートルまで飛ぶ凧を使用しました。実験は 3 日間続き、民間航空と軍用航空からの特別な許可が必要でした。

アルミニウム製錬所

2012年9月、カイトジェンはイタリア政府に対し、ポルトスクーゾにあるアルコアが運営するアルミニウム製錬所への電力供給を提案した。^[11]この工場は、年間2.3 Twhの電力を消費し、イタリア最大の電力消費地である。カイトジェンは、工場近くの1平方キロメートルの土地に200基の発電機を建設し、年間5000時間の稼働時間で300 MWの電力を生産する計画だ。建設費用は、エネルギーコストが約30ユーロ/Mwhで、約2年で償却できる。^[12]比較すると、グレンコアは、製錬所に対する提案は、エネルギーが国の補助金によって37ユーロ/Mwhよりも安くなる場合にのみ軽減したいと考えている。これは、近くのスルシス石炭火力発電所（約70ユーロ/Mwh）の高額な電力コストが、アルコアがサルデーニャ島から撤退する主な理由だからである。^[13]

参照

参考文献

^ 「KiteGenについて」 2010年5月8日. 2011年3月15日閲覧。
^ バルディ、ウーゴ(2010-06-10)。「Da Berzano, il kitegen incostruzione」[ベルツァーノ - カイトジェンは建設中です] (イタリア語)。 2016-05-05 のオリジナルからアーカイブ。2011 年 3 月 15 日に取得。
^ ヴァンス、エリック。「大きな期待：膨大なエネルギー供給が地表より遥か上空で地球を駆け巡っています。エリック・ヴァンスが高高度の風力を地球に降ろそうとしているエンジニアたちに会いました。」ネイチャー 460.7255 (2009): 564-567。
^ 「凧の力でクリーンエネルギーを生成」2007年4月3日。
^ “Flugdrachen-Segel erzeugt billige Windenergie” [凧は安価な風力エネルギーを生み出す] (ドイツ語)。 2009-10-30 。2011 年 3 月 15 日に取得。
^ 「巨大なエネルギー貯蔵庫：高度風」。2011年3月15日閲覧。
^ 「Kite Gen」 . 2011年3月15日閲覧。
^ ab "Kite Gen: Konzept verspricht billige Windenergie" (ドイツ語)。 2009-10-28 。2011 年3 月 16 日に取得。
^ 「NASA は luftigen Höhen で Möglichkeit für Windfarmen を支援します」 (ドイツ語)。 2010-12-22 。2011 年3 月 15 日に取得。
^ “カンパーニャ「Scoprire il Nucleare」” (イタリア語)。 2011-03-01 。2011 年3 月 16 日に取得。
^ Jewkes, Stephen; Lalor, Dan (2012年9月12日). 「アルコアのサルデーニャ製錬所に関心を持つ第3の買い手」ロイター。2016年3月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年9月27日閲覧。
^ サペラーニ、ニッコロ (2012 年 9 月 20 日)。「アルコア、イル・テルツォ・プリテンテ・エ・ラ・カイトジェン：「Produrre alluminio utilizzando il vento」」（イタリア語）。イル・ファット・クオティディアーノ。2012 年9 月 27 日に取得。
^ Jucca, Lisa (2012年9月25日). 「イタリアのサルデーニャ島、国家援助の撤廃に苦戦」ロイター。2016年3月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年9月27日閲覧。

外部リンク

KiteGenのサイト
Kitegen 技術情報 - イタリア語
Kitegenに関するよくある質問への回答
イタリア最大の発行部数を誇る日刊総合新聞「ラ・レプッブリカ」（「共和国」の意）のニュース記事
エネルギーカイトシステム
M. ミラネーゼ - KiteGen のプレゼンテーション

さらに読む

Canale, Massimo、Lorenzo Fagiano、Mario Milanese、Massimo Ippolito。KiteGenプロジェクト: 風力発電機の飛躍的進歩のための鍵となる技術としての制御、2007 年アメリカ制御会議、pp. 3522-3528。IEEE、2007 年。https://doi.org/10.1109/ACC.2007.4282697
ヴァンス、E. 風力発電：大きな期待。ネイチャー 460、564–566 (2009)。https://doi.org/10.1038/460564a

[1] 「KiteGenについて」 2010年5月8日. 2011年3月15日閲覧。

[2] バルディ、ウーゴ(2010-06-10)。「Da Berzano, il kitegen incostruzione」[ベルツァーノ - カイトジェンは建設中です] (イタリア語)。 2016-05-05 のオリジナルからアーカイブ。2011 年 3 月 15 日に取得。

[3] ヴァンス、エリック。「大きな期待：膨大なエネルギー供給が地表より遥か上空で地球を駆け巡っています。エリック・ヴァンスが高高度の風力を地球に降ろそうとしているエンジニアたちに会いました。」ネイチャー 460.7255 (2009): 564-567。

[4] 「凧の力でクリーンエネルギーを生成」2007年4月3日。

[windkraftkonstruktion-2009-10-5] “Flugdrachen-Segel erzeugt billige Windenergie” [凧は安価な風力エネルギーを生み出す] (ドイツ語)。 2009-10-30 。2011 年 3 月 15 日に取得。

[6] 「巨大なエネルギー貯蔵庫：高度風」。2011年3月15日閲覧。

[7] 「Kite Gen」 . 2011年3月15日閲覧。

[pressetext-2009-10-28-8] "Kite Gen: Konzept verspricht billige Windenergie" (ドイツ語)。 2009-10-28 。2011 年3 月 16 日に取得。

[9] 「NASA は luftigen Höhen で Möglichkeit für Windfarmen を支援します」 (ドイツ語)。 2010-12-22 。2011 年3 月 15 日に取得。

[10] “カンパーニャ「Scoprire il Nucleare」” (イタリア語)。 2011-03-01 。2011 年3 月 16 日に取得。

[11] Jewkes, Stephen; Lalor, Dan (2012年9月12日). 「アルコアのサルデーニャ製錬所に関心を持つ第3の買い手」ロイター。2016年3月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年9月27日閲覧。

[12] サペラーニ、ニッコロ (2012 年 9 月 20 日)。「アルコア、イル・テルツォ・プリテンテ・エ・ラ・カイトジェン：「Produrre alluminio utilizzando il vento」」（イタリア語）。イル・ファット・クオティディアーノ。2012 年9 月 27 日に取得。

[13] Jucca, Lisa (2012年9月25日). 「イタリアのサルデーニャ島、国家援助の撤廃に苦戦」ロイター。2016年3月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年9月27日閲覧。