China wekt hoogtewindenergie op 4.000 meter met vliegend toestel

China heeft voor het eerst hoogtewindenergie op 4.000 meter opgewekt met een onbemand luchtvaartuig, meldt staatszender CCTV. Het prototype S4000 doorliep een volledige cyclus van opstijgen, stilhangen, stroom opwekken en landen boven een testlocatie in het noordwesten van het land.

Hoogtewindenergie bereikt 4.000 meter

De doorbraak draait om een toestel dat ongeveer even lang is als een Boeing 747(!) en het meest wegheeft van een luchtschip. Het is gevuld met helium en tilt lichte turbines de lucht in. Op grote hoogte waait het harder en gelijkmatiger, waardoor de opbrengst van hoogtewindenergie stabieler uitpakt dan bij een klassieke mast. De opgewekte stroom gaat via een kabel terug naar de grond, die tegelijk het toestel op zijn plek houdt.

Doordat de zware onderdelen van een torenturbine ontbreken, is er minder staal en beton nodig voor een vergelijkbaar vermogen. Het toestel liet zich bovendien snel verplaatsen tussen locaties, iets wat een gewone windturbine niet kan. Volgens CCTV gaat het om een primeur. Daardoor komt hoogtewindenergie in beeld voor plekken zonder stevig elektriciteitsnet, zoals woestijnen, hooglanden, eilanden en rampgebieden ver van de bewoonde wereld.

Chinese start-up achter het toestel

De S4000 komt van Sawes Energy Technology, een start-up uit Beijing die in 2023 begon en samenwerkt met de Tsinghua-universiteit en het Aerospace Information Research Institute van de Chinese Academie van Wetenschappen. Het bedrijf vernoemt zijn modellen naar de werkhoogte. De S1500 haalde vorig jaar september als eerste een vermogen van 1 megawatt, gevolgd door de S2000 op 2.000 meter in januari van dit jaar.

Die eerdere toestellen trokken tot maart voor bijna 500 miljoen yuan aan orders binnen, omgerekend zo’n 74 miljoen dollar. Dat geeft aan dat er in eigen land al vraag is voordat de techniek zich volledig heeft bewezen. Een volgend model, de S6000, moet dit jaar boven de 6.000 meter vliegen, wat de ambitie rond hoogtewindenergie onderstreept en de sprong naar grotere hoogtes inzet.

Kosten van hoogtewindenergie dalen richting gewone wind

De rekensom is voor technisch managers het interessantst. Op 3.000 meter zou hoogtewindenergie volgens de makers dicht bij de kostprijs van grondgebonden windstroom komen. Op 9.000 meter zouden de systemen ruim 8.000 uur per jaar kunen draaien, met een kostprijs van 0,03 yuan per kilowattuur, minder dan een halve dollarcent. Dat aantal draaiuren ligt ver boven wat een windpark op zee gemiddeld haalt.

Onafhankelijke metingen over een langere periode ontbreken nog. Toch laat de trend zien waarom hoogtewindenergie serieuze aandacht krijgt bij bedrijven en beleidsmakers. Het vijftiende vijfjarenplan voor hernieuwbare energie noemt onderzoek naar wind op grote hoogte met zoveel woorden als speerpunt.

Wat de Nederlandse industrie eraan heeft

Nederland kent zijn eigen tak van dit onderzoek. Aan de TU Delft wordt al jaren gewerkt aan vliegende windsystemen, waaronder kites die een generator op de grond aandrijven. Ook het werk aan drijvende windturbines past in die zoektocht naar wind buiten het bereik van een vaste toren. Voor Nederlandse toeleveranciers van kabels, sensoren en lichtgewicht materialen liggen daar kansen.

China zet naast volledig vliegende toestellen voor hoogtewindenergie ook in op een ander spoor, met generatoren op de grond die een vliegend vangzeil aansturen. Een doek van 5.000 vierkante meter, gepresenteerd als het grootste ter wereld, ging vorig jaar september de deur uit voor een programma onder leiding van China Energy Engineering Corporation. De eerste stroomproeven staan gepland voor eind 2026, wat de Chinese voorsprong op dit terrein verder kan vergroten. Daarmee test het land twee sporen tegelijk richting bruikbare stroom uit de hogere luchtlagen, terwijl de rest van de sector nog vooral in laboratoria en op testvelden werkt.