Interesting Engineering đưa tin turbine gió nổi thiết kế trong nước S1500 thực hiện thành công chuyến bay đầu tiên ở Hami, Tân Cương sau khi vượt qua những kiểm tra nghiêm ngặt như lắp ráp hoàn chỉnh trên sa mạc và triển khai nhiều lần trong điều kiện gió mạnh, đánh dấu cột mốc quan trọng đối với sản xuất điện gió trên không.
S1500 là hệ thống thương mại trôi nổi trên bầu trời giống khí cầu khổng lồ. Theo công ty công nghệ năng lượng SAWES Bắc Kinh, một trong những đơn vị phát triển S1500, đây là cỗ máy sản xuất điện gió trên không lớn nhất thế giới từng được chế tạo, dài 60 m, rộng 40 m và cao 40 m. Khác với turbine truyền thống, S1500 không cần cột tháp hay nền móng sâu, giúp giảm 40% vật liệu sử dụng và 30% chi phí điện. Toàn bộ cỗ máy có thể di chuyển trong vòng vài giờ, phù hợp với môi trường sa mạc, quần đảo và khu mỏ.
Hệ thống sản xuất điện gió S1500 lớn ngang một sân bóng rổ và cao tương đương tòa nhà 13 tầng
S1500 trang bị cánh bay và cánh hình khuyên, tạo thành ống hút gió khổng lồ. Bên trong ống là 12 bộ máy phát điện turbine, mỗi bộ có công suất 100 kW. Những rotor này thu thập luồng gió ổn định ở độ cao lớn và biến đổi thành điện, sau đó điện sản xuất được truyền xuống mặt đất thông qua cáp nối.
Theo China Daily, SAWES phát triển S1500 với sự hỗ trợ từ Đại học Thanh Hoa và Viện nghiên cứu thông tin hàng không vũ trụ (AIR) thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc. Nhóm nghiên cứu kết hợp độ ổn định của khí cầu, máy phát siêu nhẹ và dây điện cao thế dài hàng kilomet để hệ thống sản xuất điện gió trên không quy mô lớn trở nên khả thi.
Trước đó, SAWES từng thử nghiệm một số nguyên mẫu để mở đường cho S1500. Vào tháng 10/2024, khí cầu S500 chứa đầy heli đạt độ cao 500 m phía trên tỉnh Hồ Bắc, sản xuất hơn 50 kW. Ba tháng sau, nguyên mẫu S1000 bay lên độ cao 1.000 m và đạt công suất lớn gấp đôi là 100 kW, giúp xác nhận ý tưởng thu thập năng lượng trong không trung.
Gió trên cao thổi cách mặt đất từ 500 đến 10.000 m thường mạnh và ổn định hơn gió ở gần mặt đất, cung cấp nguồn gió dồi dào, có sẵn và không thải carbon. Theo Gong Zeqi, nhà nghiên cứu ở AIR, khi tốc độ gió tăng gấp đôi và gấp ba, năng lượng mà nó chứa đựng lần lượt tăng gấp 8 và 27 lần. Sự phát triển theo cấp số nhân này lý giải tại sao các turbine trên cao như S1500 có thể sản xuất nhiều điện hơn hẳn hệ thống thông thường trên mặt đất.
Theo Weng Hanke, giám đốc công nghệ của SAWES, S1500 rất phù hợp với hoạt động ứng phó nhanh thiên tai như động đất hoặc ngập lụt, giúp cung cấp điện cho đèn chiếu sáng, máy vô tuyến và vận hành thiết bị cứu sinh.
Trung Quốc đang nỗ lực khai thác tiềm năng sản xuất điện gió trong không trung. Kế hoạch hành động của Ủy ban Cải cách và Phát triển quốc gia vạch ra trọng tâm nghiên cứu và phát triển đối với máy phát điện gió quy mô lớn trên cao từ năm 2016 đến năm 2030. Thông qua giảm phụ thuộc vào turbine trên mặt đất, hệ thống trên không hứa hẹn trở thành giải pháp năng lượng mới cho khu vực xa xôi hoặc khó tiếp cận.