Altaeros BAT机载风力发电：炒作背后

在过去的几周中，阿尔泰罗斯及其空中飞艇风力发电机已经从合理数量的压榨中受益。他们曾要求CleanTechnica也提供覆盖范围，但是当被迫要求提供有关该技术的更多细节时，他们不愿提供它们。

几个月前，CleanTechnica对机载风能空间进行了概述，而混合环境中也包含了Altaeros。评估指出了机载风力发电必须做出的五种主要设计选择，各公司已经做出了这些选择，并且每种选择固有的严重妥协以及常见问题。

Altaeros被认为是机载风力发电中最可行的技术，但是与传统的地面风力发电相比，并没有说太多。它们可以在静止的地面风中起飞，安全着陆并具有强大的被动安全功能。他们的解决方案最适用于相对频繁更改位置的偏远站点或唯一的风资源为1000'（305 m）的站点。如果有风能资源或太阳能发电，那么直接安装在水平轴上的风力涡轮机就可以使稳定的偏远地区更好。

背景

当被要求提供其他详细信息时，根据与联合创始人亚当·赖恩（Adam Rein）的电子邮件往来，阿尔塔罗斯认为最好不要提供这些信息：

我们不愿意分享有关我们产品的不完整信息，并且希望在设计完成后参与本文。此外，令人担忧的是，详细的意见书中可能包含不完整的信息，可能会影响我们的FAA许可流程。

美国联邦航空局（FAA）可能会下定决心，对使用具有数十年经验的各种技术的系绳飞艇带来的风险进行评估。也就是说，该公司有权拒绝未付款或未签署保密协议的有关方面的信息。

尽管与Makani相比，公开的信息量相对较少，但是肯定有足够的信息可以进行一些初步评估，然后再更详细地发布细节，例如向美国联邦航空局提交其系留飞机操作概念（TACO）的草案。

Altaeros面临着一些挑战，这些挑战在他们的文学作品或倾向于接受的批评程度不那么严格的媒体报道中都没有明确表达。

1.氦气价格

它们依赖于氦气，而氦气由于战略储备挑战而迅速变得昂贵，氦气会迅速从飞艇外皮中泄漏出来，因此必须定期以大而重的容器运送到偏远地点，以保持设备飞行。尽管风力涡轮机塔架更重，更笨重，但只需要装运一次即可，在那里呆了20-25年。这是资本支出与运营支出的权衡，但是声称Altaeros在这里没有优势，在不显示数学的情况下有点不值一提。彭博社：

根据美国地质调查局，私人买家支付的估计价格已从2008年的4.15美元上涨到1995年的1.80美元，上涨了48％。根据美国能源信息署（EIA）2012年6月的数据，去年的天然气产量预计将增长17％，至去年估计为23.7万亿立方英尺。

由于Altaeros成立于2010年，其最初的数字可能无法反映其核心投入的当前现实。他们没有发布业务案例，也没有共享业务案例，因此很难确切地说出氦气成本上涨的动态，但是在过去几年中上涨50％可能并不乐观。

如果他们通过用产生的电能电解水来制造自己的氢气作为替代品，那肯定会改变情况，尤其是在偏远地区，但这是在偏远地区运输和维护的另一种相对复杂的技术。如图所示，工业规模的制氢不是适合放入壁橱的东西，而是适合运输的容器。当然，FAA和边远社区无疑会在考虑同意这一点时播放兴登堡灾难的片段。氢可能不是替代日益昂贵但惰性的氦的可行替代品。

2.偏远市场的现实

Altaeros指出，远程发电市场每年的规模在170亿美元左右。毫无疑问，这是事实，但问题是他们的设备在这些市场中是否具有破坏性。作为一个重大的远程发电挑战的例子，努纳维克的拉格兰煤矿具有启发性。每年需要大约3500万升柴油来运行其发电机。他们计划安装6兆瓦的常规风力涡轮机，以取代大约30％的柴油发电量。今天，夏季海上升降机向西北地区运送的大约1200万升柴油每升成本约为1美元，因此，假设有一年的投资回收期，则有1200万美元的商业案例。那很有希望。

查看西北地区当今柴油发电服务的社区列表（这可能是Altaeros的主要目标市场）也很有启发性。这28个社区的平均柴油发电量为2.6兆瓦，最小的为100千瓦，最大的为约28兆瓦。这也是有希望的。在夏季，这是很多昂贵的柴油。

但是，Altearos BAT的铭牌容量为30 KW，经过天气接地，维护和其他挑战后可能的容量系数为30％。假设柴油发电以60％的容量系数运行，最小的社区将需要其中3个来替代一半的柴油，平均每个社区将需要80个左右，最大的社区将需要850个左右。如果BAT容量因数较高，则数字会好一些。

Altaeros装置无法提供足够的电力，无法真正满足偏远地区的实际电力需求，除非该装置能够很好地扩展且价格便宜，而且没有重大缺点。那么它如何扩展？

3.扩展挑战

Altaeros的细长甜甜圈（环形）方法无法像单个设备那样很好地扩展。随着环形线圈直径的增加，缩放BAT设备的规模将迅速遇到结构刚度问题。应对刚性挑战将迅速增加重量。旋转扭矩也随着刻度的增加而变得难以抵消，也增加了重量。这就是为什么飞艇是气囊，其下方悬挂着东西，而不是环形物。将其放大到任何合理的大小并不是特别有效。

他们的设备也无法像许多设备一样很好地扩展。尚无空中风力发电公司正在研究多种设备之间的相互作用，因为他们无法制造出具有成本效益的单个设备。但是，当您在不同的速度和方向在不同的高度，不同的时间在不同的时间以不同的速度和方向风行Altaeros 2000'（610 m）的系绳时，除非您将设备分开很长的距离，否则会有系绳交叉的相互作用和缠结。可以肯定的是，在这方面，阿尔泰罗斯的问题比马卡尼这样的侧风问题要少。

对于当前关于多设备风电场的当前思考水平的背景，Springer的最新书中关于多设备的600页中恰好有三篇参考文献，它们与在通过拉动来发电的设备类别之间平衡功率有关。电缆应从再生绞车上取下，而不要束缚绳索并保持安全间距。很可能它们之间的距离必须比绳距更近一些，因此距离为2000'或610米，主要是在灌木面积相对较低以及其他地面障碍物的区域，这些障碍物可能会在较高风，低浮力和冰的边缘条件下缠结/积雪。

4.空中危害

长而细的系绳会造成难以发现的空中危险，而一束束缚会使该区域成为禁飞区。随着风向的改变，系绳的位置也会发生很大变化，顶部的直径大约为2000'（610 m）的倒圆锥体。有点安全裕度，您的直径和高度只有一公里，没有飞行区域。西北地区的一个城镇平均需要80个禁飞区，而海拔约1公里的海拔大约需要80平方公里的面积。

就背景而言，Tuktoyaktuk的发电量约为2.5 MW，平均发电量为11平方公里，因此，您需要的面积接近城镇表面积的8倍，这是飞行禁区。或者，您可以安装一台现代的2 MW传统风力涡轮机来达到相同的效果。鉴于北部地区的丛林飞机和直升机以及大多数或所有机场都在目视飞行规则的盛行下，与其他选择相比，这对普通社区或偏远资源提取地点而言，意味着更大的飞行风险。目前尚不清楚他们为什么会打扰。

5.WiFi平台

报告表明，Altaeros正在调查该社区的WiFi平台。最好将飞艇做成一种用于偏远地区的多平台车辆，而不仅仅是发电装置，但目前尚不清楚WiFi是杀手级应用程序。WiFi标准IEEE 802.11n的室外范围大约为660'（200 m），但是该设备的飞行距离应该为1000'（305 m）。除此之外，您开始需要在接收设备上使用专用天线。这不一定是最畅销的，但它表明大多数媒体向Altaeros提供的数字缺乏关注。

其他更高海拔潜力的应用可能会更有用，例如雷达或其他传感器。但是，很难说Altaeros平台是否足够强大以支持它们。

概要

因此，该设备无法很好地扩展或扩展，也不会产生大量电能来取代主要的柴油发电。真正的风力涡轮机已经在固定地点就位，发电量很大，因为它们可以置换足够昂贵的柴油，因此值得使用。结果，该技术可以发挥作用的潜在远程市场远小于总价值170亿美元的市场。那么它们在哪里有用？

定期移动远程站点。每隔几周或几个月移动一次的小型地质勘探或研究团队可能会发现这一点的价值。在森林或丘陵之间大空地中的小型寒带带定居点，或其他任何100米的风资源不足的地方。在这些地方，不可能安装普通的塔架以使风力涡轮机进入清洁的空气，但是Altaeros装置可以进入清洁的空气。在这种情况下，温带或托里德带的任何地区使用太阳能发电都可能会更好。

Altaeros适用于仅占总市场170亿美元的一小部分的市场。如果它能在几十个或一百个地点置换一堆柴油，那可能是相当不错的。但这并不是适合价值170亿美元的细分市场的大多数的合适解决方案。如果它能够提供5亿美元的机会，我会感到惊讶，没关系，实际上卖了那么多设备。同样，这是假设，因为Altaeros没有分享他们的数学知识。

Altaeros是机载风力发电技术中最可行的技术，并且在可能值得投入运行的地方受到严格限制。您可以开始理解为什么数十年来废弃的原型机充斥着机载风空间。这是一个引人入胜的学术研究空间，但商业潜力较低。