KiteGen

KiteGen es un concepto de máquina de aprovechamiento eólico para vientos de gran altitud, desarrollado en Italia . ^{[ 1 ]} La rotación del eje vertical tiene como objetivo eliminar los problemas estáticos y dinámicos que limitan el tamaño de las turbinas eólicas convencionales . El prototipo STEM yo-yo se está construyendo en Berzano di San Pietro, Italia. ^{[ 2 ]}

El KiteGen fue concebido originalmente por el investigador italiano Massimo Ippolito. ^{[ 3 ]} Mientras observaba a los practicantes de kitesurf , Ippolito notó la gran cantidad de energía que la cometa podía acumular y pensó que un sistema similar podría producir electricidad . Esta idea le pareció tan arriesgada que Ippolito la dejó de lado durante años.

El problema de captar el viento se resuelve mediante el uso de Power Wing Profiles ( cometas motorizadas ) cuyos movimientos son controlados automáticamente por un ordenador . Las cometas están sujetas por cables a una estructura giratoria que genera electricidad. Esta estructura es la turbina, mientras que las cometas son las "palas".

Las cometas vuelan siguiendo una trayectoria predeterminada, lo que permite transformar la fuerza ejercida sobre el cable en un par mecánico que hace girar la turbina de eje vertical. Unas 20 cometas controladas automáticamente pueden mantener en rotación una turbina de 1600 metros de diámetro a una velocidad de 15 revoluciones por hora. Esto puede generar 1 gigavatio de potencia, equivalente a una central nuclear de tamaño mediano , pero con un coste de capital estimado 10 veces menor. En otras palabras, 1 kilómetro cúbico de cielo puede proporcionar 1 gigavatio de potencia durante el 80 % del tiempo al año.

Los largos cables les permiten alcanzar alturas superiores a los 500 metros, donde el viento es fuerte, sin generar debilidades estructurales.

Existen dos bandas de viento que envuelven la Tierra. ^{[ 4 ]} Una se encuentra en el hemisferio sur , a la latitud de la Patagonia , mientras que la otra está en el hemisferio norte, sobre Europa . La altura del flujo varía entre 800 y 10 000 metros, ^{[ 5 ]} y su anchura es de 4000 o 5000  km. La potencia media del viento es de aproximadamente 2  kW por metro cuadrado.

El viento a gran altitud es mucho más potente y constante que el que sopla a nivel del suelo, que es intenso en muy pocos lugares y alcanza su máxima velocidad solo durante unas 1.700-1.800 horas al año, lo que limita la producción anual de energía.

KiteGen planea utilizar viento a unos 800 metros ^{[ 6 ] [ 7 ]} de altitud con velocidades medias de 7  m/s y una potencia específica de 200 W/m${\displaystyle ^{2}}$Por ejemplo, una sección de viento de 1.000 metros de ancho a una altitud entre 600 y 1.000 metros tiene una potencia de 400*1000*200 = 80 MW.

El prototipo conceptual en la provincia de Asti ^{[ 8 ]} que funcionaría con nueve generadores y hasta 10.000 m de altitud generaría una potencia máxima de 27 MW. ^{[ 9 ]} Un parque de Kitegens con una potencia máxima de 100 MW debería producir 500 GWh/año; suficiente para 86.000 hogares ^{[ 8 ]}

El Kitegen puede funcionar unas 6000 horas al año. ^{[ 10 ]}

En junio de 2006, KiteGen fue seleccionado para recibir financiación pública del Ministerio de Desarrollo Económico italiano. Si bien el proyecto obtuvo una calificación de "prioridad B", la evaluación del procedimiento no se llevó a cabo por falta de fondos. La financiación, la evaluación del desempeño y la suficiencia de capital están siendo gestionadas por la entidad evaluadora ( Banco Sanpaolo-Intesa ).

En el marco del Séptimo Programa Marco de la Unión Europea , un proyecto del sector del transporte fue calificado de "excelente" y recibió 3 millones de euros de financiación para crear un sistema de generación de electricidad a bordo de buques, tracción y gestión de servicios auxiliares (propuesta n.º 218.691; acrónimo: "KitVes"). En noviembre de 2008, la Unión Europea informó de que la asignación de fondos comenzaría "próximamente".

En agosto de 2006 se probó un prototipo llamado Mobilegen. Se trataba de un sistema móvil montado sobre un camión que aprovechaba el viento a baja altitud. En septiembre de 2007 se probó un generador móvil de segunda generación en el aeropuerto Francesco Cappa, ubicado en Casale Monferrato ( provincia de Alessandria , Italia). La unidad, denominada KSU1, utilizaba una cometa que volaba a 800 metros de altura con controles automáticos. Los experimentos duraron tres días y requirieron permisos especiales de la aviación civil y militar.

En septiembre de 2012, KiteGen presentó una oferta al Gobierno de Italia para suministrar energía a la planta de fundición de aluminio operada por ALCOA en Portoscuso . ^{[ 11 ]} La planta es la mayor consumidora de energía de Italia , con 2,3 TWh/año. KiteGen planeó un parque de 200 generadores en 1 kilómetro cuadrado cerca de la planta para generar 300 MW de energía con una disponibilidad de 5000 horas al año. Los costos de construcción se pueden amortizar en casi 2 años con costos de energía de alrededor de 30 €/MWh. ^{[ 12 ]} En comparación, la oferta de Glencore para la planta de fundición solo la aliviaría si la energía es más barata que 37 €/MWh mediante ayudas estatales , ya que los altos costos de la energía de la cercana central eléctrica de carbón de Sulcis (alrededor de 70 €/MWh) son la principal razón por la que ALCOA abandona Cerdeña . ^{[ 13 ]}

• turbina eólica aerotransportada
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• Energía alternativa
• Energía eólica a gran altitud
• Aplicaciones de las cometas: Generación de energía
• Cometa rígida (energía eólica aérea)

• Sitio web de KiteGen
• Información técnica Kitegen - idioma italiano
• Respuestas a las preguntas más frecuentes sobre Kitegen.
• Noticia publicada por La Repubblica (que significa: "La República"), el periódico italiano de mayor circulación y de interés general.
• Sistemas de cometas de energía
• M. Milanese - Presentación del KiteGen

• Canale, Massimo, Lorenzo Fagiano, Mario Milanese y Massimo Ippolito. Proyecto KiteGen: el control como tecnología clave para un salto cualitativo en los generadores de energía eólica . En 2007 American Control Conference, pp. 3522-3528. IEEE, 2007. https://doi.org/10.1109/ACC.2007.4282697
• Vance, E. Energía eólica: Grandes esperanzas. Nature 460, 564–566 (2009). https://doi.org/10.1038/460564a