Een vliegtuig vliegen als een vlieger

Ampyx Power’s AWES (Airborne Wind Energy System)

Energie op grote hoogtes

Ampyx Power's AWES (Airborne Wind Energy System) is een vastgebonden drone met stijve vleugels die is verbonden met een generator op de grond. De drone stuurt zichzelf in een zich herhalend patroon dwars door de wind op een hoogte tot 450 m. Het vliegtuig zorgt voor een trekkracht in de ketting waardoor de lier draait en de generator als een dynamo aandrijft. Nadat de ketting tot zijn maximale lengte is uitgerold, glijdt het vliegtuig terug naar het platform, terwijl de ketting onder lage spanning wordt teruggehaald. Daarna wordt het proces herhaald.

Het systeem heeft toegang tot de hogere en krachtigere winden boven 200 m, waardoor veel kleinere funderingen en veel minder materiaal nodig zijn. Het verhoogt aanzienlijk de beschikbaarheid van locaties voor het kosteneffectief oogsten van windenergie.

Terwijl Ampyx Power zijn pre-commerciële demonstrator bouwt, ligt de commerciële versie al op de tekentafel. Met subsidie ​​van TKI Wind op Zee zijn twee onderzoeksprojecten, AKKA en Daedalus, gestart. Het doel van de projecten is om de ontwikkeling van een systeem op megawattschaal te verminderen en een kosteneffectief ontwerp mogelijk te maken.

AKKA

Na verschillende prototypes te hebben gebouwd en getest, vliegt Ampyx Power nu een klein prototype met een spanwijdte van 5 meter in haar testcentrum in Nederland. Het daaropvolgende prototype met een vleugel van 12 meter wordt momenteel gebouwd en zal vanaf volgend jaar worden getest om de autonome werking en veiligheid aan te tonen. Ondertussen is Ampyx Power gestart met het ontwerp voor de commerciële opvolger.

Om kostenefficiënt te zijn, moet het commerciële model worden opgeschaald tot een vliegtuig van aanzienlijke afmetingen dat tegelijkertijd zeer wendbaar is. Een dergelijk type vliegtuig bestaat nog niet. Ampyx Power werkt voor deze bijzondere innovatie samen met het NLR (Netherlands Aerospace Center). Samen kijken ze naar het vliegtuigontwerp, de aerodynamische eigenschappen en de ontwikkeling van de softwaretool.

Het commerciële model wordt ontwikkeld voor de vervangingsmarkt van de eerste generatie offshore windturbines in Europa, wanneer deze aan het einde van hun levensduur zijn. Bestaande funderingen kunnen worden hergebruikt om kleine platformen te plaatsen. Van daaruit kan het vliegtuig worden gelanceerd en geland voor onderhoud of reparatie.

Ontdek meer over AKKA.

Deadalus

Een essentieel onderdeel van het systeem is de kabel, 'tether', die het vliegtuig verbindt met een lier die zich op het platform bevindt. De ketting zal honderdduizenden keren per jaar rond de schijven van de generator moeten op- en afrollen. Daarom zal Ampyx Power, in samenwerking met DSM, werken aan een ketting die veilig, duurzaam en sterk is en de onderhouds- en vervangingskosten tot een minimum beperkt.

Het Daedalus-project omvat zowel het ontwikkelen van de wiskundige modellen die nodig zijn om geoptimaliseerde AWES-tethers te ontwerpen en te testen als het bouwen van een testopstelling voor het opschalen van tethers voor toepassing op megawattschaal. De ketting wordt ontworpen, gebouwd en getest in een opstelling die een realistische operationele omgeving nabootst.

Ontdek meer over Deadelus.

 

Dit artikel maakt deel uit van de serie Project in Beeld. Bekijk hier meer projecten.