顛覆想像!Vortex 推出靠「震盪」發電的無扇葉風力發電機

作者 | 發布日期 2015 年 05 月 18 日 19:03 | 分類 能源科技 , 風力 follow us in feedly

若行經美國州際高速公路,經常可看到一整片平地或山丘布滿著的巨大渦輪風力發電機,但未來這種景象可能會有所改變了。西班牙新創公司 Vortex Bladeless 顛覆大多數人對風力發電機的可能想像,設計出一種「無扇葉」的風力發電機,形狀就好比倒插在地面上的蘆筍一般。



不過,少了扇葉該怎麼發電呢?有別於一般風力發電機利用風力渦輪推動發電,Vortex 發電的原理是建築學家們設計建築時最大的難題──渦量(Vorticity),渦量為流體力學的概念,用以描述流體的旋轉情況。對建築師而言,渦量是建築抗風的敵人,但對 Vortex 來說,卻是團隊設計無扇葉風電機時源源不絕的能量來源。

Vortex 的風機原型為細長錐體,錐體材質為複合玻璃纖維及碳纖維,讓錐體能盡可能產生最大值震盪,若有足夠的風量,空氣流動時產生的渦量就能造成風機塔架結構震盪與搖晃,進而發電。

通常在一般情況下,必須在一定風速下達到特定的頻率,才能造成建築結構產生震盪。但 Vortex 利用塔架底部的兩個環形相斥磁鐵作為非電動馬達,當錐體朝其中一個方向擺盪,底部相斥的磁鐵便會將其推往另一個方向,因此無論風速如何,錐體本身都能持續產生最大值震盪。一旦錐體開始震盪,震盪時產生的力學能就會透過錐體底部的交流發電機,將力學能轉換為電能。

 

 

缺乏齒輪、螺栓或任何機械零件,Vortex 風機不須定期潤滑,相較於傳統風機,維護成本較低,且製造成本約較傳統風機減少 51%。此外,運作時完全無聲,「無扇葉」的設計對鳥類來說也更為安全。

經過實地測試,Vortex 高約 41 英尺(約 12.4 公尺)的風機 Vortex Mini 的風能利用效率,較傳統風力渦輪發電機低 30%,但無扇葉風機所占的空間相對較小,Vortex 認為,多裝一支 Vortex 風機就能彌補本身風能利用效率較低的不足之處。

Vortex 目前已於西班牙從政府及私人資金籌資約 100 萬美元,預計很快會在美國結束一輪籌資,Vortex 創辦人 David Suriol 表示,Vortex 正在研發許多不同尺寸的無扇葉風機,預計在今年年底前,將 9 英尺(約 2.7 公尺)高、發電容量 100W 的風機應用於開發中國家,至於 41 英尺高的 Vortex Mini 將於 2016 年量產,此外,更大型的商用規模風機可望於 2018 年問世。

 

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