Kurzbeschreibung
(Englisch)
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Skypull technology will provide a wind energy generation system at a cost comparable with present wind turbines but with a much higher capacity to generate energy, thanks to the wide availability of altitude wind. The Skypull solution is based on a special drone, made to reach autonomously the altitude winds and there change its behavior by becoming a sort of glider, aimed to produce energy trough alternators placed on ground. Specific aim of the SP250 project is to realize the "Skypull 250" prototype - characterized by a drone with a wingspan of 250 cm. / 3 kW rated power - and analyze its behavior during takeoff, hovering, transition to gliding flight and landing and finally to characterize and measure output electricity (in automatic flight mode) for a period of time appropriate to define how best to integrate energy production into the grid.
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Kurzbeschreibung
(Italienisch)
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Progettazione e realizzazione di un sistema di generazione di elettricità che sfrutta il vento di alta quota, basato su un drone che vola in modalità autonoma.Il drone Skypull è collegato a un generatore a terra tramite un cavo avvolto su di una bobina. Il drone per effetto della portanza creata dal vento e dalla sua velocità stessa tira il cavo, che fa srotolare la bobina, collegata al generatore che crea energia elettrica.Obiettivo specifico del progetto SP250 è realizzare il prototipo cd. "Skypull 250" - caratterizzato da un drone con apertura alare di 250 cm. e potenza pari a 3 kW - ed analizzarne il comportamento durante decollo, hovering, transizione a volo planatoed atterraggio e per caratterizzare e misurare la produzione di energia elettrica (in volo automatico) per un periodo di tempo adeguato a definirne le modalità ottimali di integrazione nella rete.
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Schlussbericht
(Deutsch)
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Skypull zielt darauf ab, eine patentierte bahnbrechende Lösung für RES-basierte Energieerzeugungssysteme zu repräsentieren: mit größerer Verfügbarkeit, höherer territorialer Energiedichte, geringeren Installationskosten, einfacherer Logistik und Stilllegung, größerer Produktionskapazität, höherer und stabilerer Energieproduktion, vernachlässigbaren visuellen und ökologischen Auswirkungen, größere Skalierbarkeit und schließlich mit geschätzten Stromproduktionskosten von CHF 45 / MWh, wodurch dem Kunden ein IRR von schätzungsweise 14,95% gewährt wird.
Das Projektziel bestand darin, einen Prototyp mit einer Nennleistung von 3 kW zu realisieren, sein Verhalten zur Charakterisierung der Ausgangsleistung zu analysieren und zu definieren, wie die Energieerzeugung am besten in das Netz integriert werden kann. Vor dem Projektstart hatte Skypull erfolgreich einen Flugtest des ersten kleinen Prototyps (Frühjahr 2016) abgeschlossen und eine erste Validierung erreicht. Skypull ist eine neuartige Windenergie-Lösung, die Strom aus Höhenwinden erzeugt. Es besteht aus einem Bodengenerator mit einer Trommelwinde, in der ein sehr zugfestesSeil mit einem Fluggerät (Drone) verbunden ist. Die Drone wandelt die Windkraft zwischen 200-600 m über dem Boden in Zugkraft am Seil um, wodurch die Trommelwinde in Rotation versetzt wird und der Generator Strom produziert.
Der Projektarbeitsplan konzentrierte sich auf die Entwicklung und Implementierung aller Systemfunktionen, die zur Erreichung der Projektziele erforderlich sind, indem folgende Aktivitäten durchgeführt wurden:
1. UAV und Bodengenerator:Anpassungen und Tests
2. Einstellung und Test des Drohnenflugsystems
3. Systemintegration und Test
4. Projektmanagement, Geistiges Eigentum, Bewertung der Einhaltung von Vorschriften, Vorbereitung von SP2, Verbreitungsaktivitäten.
Im Rahmen des Projekts wurden 8 verschiedene Drohnen realisiert, mehrere verschiedene technologische Lösungen bewertet, das Gesamtsystem wurde integriert und getestet, wobei mehr als 300 Minuten Flugzeit und etwa 30 Minuten Flugzeit im gebundenen Modus erreicht wurden, um Energie aus dem Höhenwind zu gewinnen.
Nebstder Gründung der Skypull SA wurde das Patent PCT / EP2016 / 000479 auf die EU, die USA, China und Indien ausgedehnt, und es wurden mehrere Kooperationsvereinbarungen getroffen, die den Weg für eine Komplettierung des Systems und dessen Upscaling bis zur MW-Klasse ebnen könnten.
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Schlussbericht
(Englisch)
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Skypull aims at representing a patented breakthrough solution in RES based energy production systems: with larger availability, higher territorial energy density, lower installation costs, easier logistics and decommissioning, greater production capacity, higher and more stable energy output, negligible visual and environmental impact, greater scalability and finally with a LCOE estimated at CHF 45/MWh, granting to customer's a IRR estimated at 14,95%.
The project goal has been to realize a prototype of 3 kW rated power, analyze its behavior to characterize output electricity and define how best to integrate energy production into the grid. Prior to the project start Skypull had successfully completed a flight test of the first small scale prototype (spring 2016) reaching a first validation. Skypull is a novel airborne wind energy solution, which generates electricity from high-altitude winds. It consists of an on-ground generator with a drum winch hosting a strong light cable connected to a flying device (UAV). The UAV transforms the wind power between at 200-600 m above the ground into traction on the cable, forcing the drum winch to rotate & the generator to produce electricity.
The project working plan has been focused on developing and implementing all the system’s features necessary to reach the project goals, by realizing the following activities:
1. UAV and ground generator modification and test
2. Drone flight system control modification and test
3. System integration and test
4. Project management, IPR management, regulation compliance assessment, SP2 preparation, dissemination activities.
Within the project 8 different drones have been realized, several different technological solutions assessed, the full system has been integrated and tested reaching more than 300 minutes of flight time and around 30 minutes flight time in tethered mode, successfully generating energy from altitude wind. Aside that Skypull SA has beenincorporated, patent PCT/EP2016/000479 has been extended to EU, US, China and India and several Cooperation agreements has been made, paving the way for a completion of the system and its upscaling up to the MW class, with a strong team committed to pursue the realization of an effective, cheap and clean energy generation system.
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Italienisch)
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Skypull mira a realizzare una soluzione innovativa brevettata per la produzione di energia da fonti rinnovabili: una soluzione con maggiore disponibilità, maggiore densità energetica territoriale, minori costi di installazione, logistica e smantellamento più facili, maggiore capacità produttiva, maggiore e più stabile produzione, impatto visivo e ambientale trascurabile, maggiore scalabilità e infine con un LCOE stimato a CHF 45 / MWh, garantendo al cliente un IRR stimato al 14,95%.
L'obiettivo del progetto è stato quello di realizzare un prototipo di potenza nominale di 3 kW, analizzarne il comportamento per caratterizzare l'elettricità prodotta e definire il modo migliore per integrare la produzione di energia nella rete. Prima dell'inizio del progetto, Skypull aveva completato con successo una prova di volo del primo prototipo su piccola scala (primavera 2016) raggiungendo una prima convalida. Skypull è una nuova soluzione di energia eolica, che sfrutta i venti di alta quota. Consiste di un generatore a terra con un generatore collegato ad un tamburo sul quale è avvolto un cavo in polietilene, leggero ma estremamente resistente, collegato ad un drone (UAV). L'UAV trasforma l'energia eolica tra 200-600 m dal suolo in trazione sul cavo, costringendo il tamburo a ruotare e il generatore a produrre elettricità.
Il programma di lavoro del progetto si è concentrato sullo sviluppo e sull'implementazione di tutte le funzionalità del sistema necessarie per raggiungere gli obiettivi del progetto, realizzando le seguenti attività:
1. Modifiche e test di UAV e del generatore a terra
2. Modifica e test del sistema di controllo di volo del drone
3. Integrazione e test del sistema
4. Gestione di progetto, gestione dei DPI, valutazione della conformità alle normative, preparazione SP2, attività di divulgazione.
Nel corso del progetto sono stati realizzati 8 diversi droni, valutate diverse soluzioni tecnologiche, il sistema completo è stato integrato e testato raggiungendo oltre 300 minuti di volo e circa 30 minuti di volo in modalità cablata, generando con successo energia dal vento di quota. Inoltre Skypull SA è stata incorporata, il brevetto PCT / EP2016 / 000479 è stato esteso a UE, USA, Cina e India e diversi accordi di cooperazione sono stati fatti, aprendo la strada per il completamento del sistema e il suo upscaling fino alla classe dei MW, con un team forte ed impegnato a perseguire la realizzazione di un nuovo sistema di generazione di energia elettrica, efficace, economico e pulito.
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