China testează turbine eoliene plutitoare gigantice, după ce a devenit deja o superputere în energia vântului

Energia eoliană capătă din nou avânt — de această dată la propriu. În China, un proiect de cercetare și dezvoltare desfășurat de mai multe instituții a creat o serie de prototipuri de turbine eoliene plutitoare de mari dimensiuni. Aerostatele umplute cu heliu, care transmit energia electrică către sol printr-un cablu de ancorare, pot pluti la altitudini de mii de metri și sunt propuse ca o alternativă mobilă, cu impact redus asupra mediului, la turbinele eoliene convenționale.

Turbină eoliană plutitoare, testată în China/FOTO:X

Inițiativa este coordonată de Tsinghua University din Beijing, în colaborare cu compania emergentă Beijing SAWES Energy Technology Co., Ltd.. Sistemul, denumit Stratospheric Airborne Wind Energy Systems (SAWES), a prezentat primul prototip în octombrie 2024, iar de atunci modelele au crescut atât în dimensiuni, cât și în altitudine.

Cel mai recent model, SAWES Type S2000, este descris de dezvoltatori drept primul sistem aerian de generare a energiei eoliene din categoria megawaților.

Teste la 2.000 de metri altitudine

Prototipul S2000 a fost testat în ianuarie în orașul Yibin, din provincia Sichuan. Aerostatul a plutit la o altitudine de aproximativ 2.000 de metri și a fost conectat cu succes la rețeaua electrică — o premieră pentru companie.

În timpul testului, sistemul a produs 385 kilowați-oră de electricitate, suficient pentru a alimenta o locuință medie din Statele Unite timp de aproximativ 13 zile.

Modelul S2000 are o lungime de 60 de metri și o înălțime și lățime de aproximativ 40 de metri. Acesta este echipat cu 12 turbine, cu o capacitate totală de 3 megawați, potrivit dezvoltatorilor.

Prin comparație, cea mai puternică turbină eoliană convențională din lume, construită de compania chineză Dongfang Electric Corporation, atinge o înălțime de aproximativ 340 de metri și are o capacitate de 26 de megawați.

Avantaje de mediu

Potrivit lui Jianxiao Wang, profesor asociat de cercetare în domeniul datelor la Peking University și membru al echipei de proiect, sistemul SAWES are mai multe avantaje ecologice față de turbinele clasice.

„Folosim cu până la 90% mai puține materiale decât turbinele eoliene tradiționale”, a explicat el. „Nu sunt necesare fundații masive din beton sau turnuri din oțel, iar ecosistemul solului nu este perturbat.”

De asemenea, turbinele aeriene ar avea un impact vizual și sonor mult mai redus.

„La nivelul solului sunt practic silențioase și creează un obstacol vizual mult mai mic la orizont”, a adăugat Wang.

Profesorul susține și că păsările ar putea evita mai ușor turbinele aeriene decât parcurile eoliene tradiționale. În Statele Unite, studiile estimează că turbinele eoliene provoacă anual moartea a între 140.000 și 679.000 de păsări — mult mai puține însă decât liniile electrice sau pisicile domestice.

Posibile utilizări

Un proiect pilot este deja analizat pe o insulă din provincia Guangdong, în sudul Chinei, unde spațiul la sol este limitat și protejat din punct de vedere ecologic, ceea ce face dificilă instalarea turbinelor tradiționale.

Până la sfârșitul anului 2025, compania a depus 51 de cereri de brevet legate de tehnologia SAWES.

Echipa de ingineri a realizat progrese în domeniul materialelor și al sistemelor electrice, folosind țesături compozite avansate pentru a menține aerostatul ușor și pentru a reduce pierderile de heliu.

Sistemul utilizează modele atmosferice și inteligență artificială pentru a urca sau coborî automat în căutarea curenților de aer optimi. Cercetările sugerează că această abordare ar putea crește semnificativ producția de energie față de turbinele instalate la o înălțime fixă.

Wang Lei, purtător de cuvânt al companiei SAWES, afirmă că, pe termen scurt, sistemul ar putea fi utilizat pentru alimentarea zonelor izolate, pentru rețele energetice independente sau pentru furnizarea de energie în situații de urgență, inclusiv în zone afectate de dezastre.

Pe termen lung, compania speră ca tehnologia să contribuie la alimentarea infrastructurii industriale și, în final, să furnizeze energie curată direct în rețelele electrice.

Potențialul energiei eoliene la mare altitudine

Potrivit International Energy Agency, producția globală de energie eoliană trebuie să crească de peste patru ori până în 2030 pentru a susține obiectivul de emisii nete zero.

Capacitatea globală instalată ar urma să ajungă la aproximativ 2.000 de gigawați până în 2030. China este deja lider mondial în sector, adăugând aproximativ două treimi din capacitatea nouă de energie eoliană instalată la nivel global în 2023.

Vântul este o resursă abundentă, dar distribuția sa este inegală. Viteza și densitatea energiei eoliene variază în funcție de locație, momentul zilei și condițiile geografice.

Potrivit profesorului Wang, turbinele aeriene ar putea valorifica vânturi mai puternice și mai stabile la altitudini mari, ceea ce ar permite generarea de energie în mai multe locații terestre decât turbinele clasice.

Întrebări din partea specialiștilor

Mark C. Kelly, profesor asociat la Departamentul de Sisteme Eoliene și Energetice al Technical University of Denmark, spune însă că aceste afirmații sunt dificil de evaluat fără studii independente.

El a subliniat că cercetările existente arată că sistemele aeriene de energie eoliană pot exploata curenții mai puternici de la altitudini mai mari decât turbinele tradiționale, dar comportamentul vântului peste 100 de metri altitudine este complex.

Kelly a adăugat că nu a văzut încă studii evaluate de experți sau date independente privind performanța prototipului SAWES la altitudini de peste 1.000 de metri.

Provocări de reglementare

Implementarea comercială a tehnologiei ar necesita respectarea reglementărilor aeronautice și energetice din fiecare țară.

În Statele Unite, de exemplu, aerostatele sunt reglementate în mod similar aeronavelor civile și sunt supuse restricțiilor de spațiu aerian. Pentru zboruri la altitudini de peste 500 de picioare sunt necesare autorizații speciale, iar activitatea este limitată în apropierea aeroporturilor sau în condiții de vizibilitate redusă.

Echipa SAWES dezvoltă în prezent o nouă generație de aerostate care vor include sisteme suplimentare de comunicații și monitorizare, denumite AeroMatrix.

Potrivit profesorului Wang, aceste platforme ar putea avea multiple funcții — de la generarea de energie la servicii de comunicații fără fir, încărcarea dronelor sau chiar funcționarea ca noduri locale de calcul pentru procesare GPU.

Proiectul este realizat în colaborare cu Chinese Academy of Sciences, în cadrul unui program național major de cercetare, ale cărui detalii de finanțare nu au fost făcute publice.

Compania afirmă că lucrează deja la următoarea generație de prototipuri, care vor fi testate în cursul acestui an la altitudini mai mari și pentru perioade mai lungi de funcționare stabilă.