低成本、構造簡易波浪能設備出爐,裝置容量有望達 500KW

作者 | 發布日期 2019 年 02 月 15 日 10:59 | 分類 能源科技 follow us in feedly

為了提高海洋能源的成本效益比,各國科學家已推出各式或新奇或實用的設備,而現在蘇格蘭與義大利科學家又帶來全新的橡膠製波浪能系統,聲稱設計比過去研究更便宜、耐用與簡易,預估實際尺寸裝置容量為 500KW。




波浪能顧名思義就是善加利用不斷起伏的波浪動能,再將之轉換能電能,目前已有不少公司正實際測試自家產品,像是荷蘭波浪能公司 Wello 打算在印尼峇里島打造世界最大規模的波浪能系統;丹麥公司 Wave Piston 波浪能系統則是透過長達 185 公尺、裝有的活動鋼板與活塞的細長設備,透過波浪的前後動能來產電,也已經實際裝設在丹麥尼蘇姆灣測試。

而此次蘇格蘭愛丁堡大學與義大利聖安娜高等研究學院、特倫托大學、波隆那大學則攜手合作,研發有別於過去設計的波浪能系統「介電彈性發電機(Dielectric Elastomer Generator,DEG)」。

(Source:愛丁堡大學、聖安娜高等研究學院、特倫托大學、波隆那大學)

其中介電材料是一種可被電極化的絕緣體,團隊就是運用橡膠等介電質來製造新設備。該設備構造非常簡單,外觀像是個垂直在水中的空心圓柱體,柱體上方為橡膠密封處,底部則是海水流進的入口與錨定、電纜裝置區域,中間一大段就只是空氣。

當海水流入設備時,會將圓柱體中的空氣往上推,讓頂部的橡膠膜膨脹,海水流出、水位下降後,橡膠膜就會被往下吸,這概念跟拔罐差不多,只是一個是用抽氣方法,一個是用海水來產生負壓。

(Source:Proceedings of the Royal Society A.

由於該合成橡膠由多層介電材料組成,膨脹或是收縮時就會產生電壓,進而變成新型的發電設備,愛丁堡大學工程學院David Ingram教授指出,新設備會在橡膠膜膨脹與收縮時產電,並在靜止不動時放電,團隊就是運用海浪的波峰與波谷來發電。

目前愛丁堡大學團隊已在校內海浪測試設備 FloWave 中進行下水實驗,預估全尺寸設備裝置容量為 500KW,足以為 100 戶家庭供電。

研究團隊相當看好這項設計,認為新系統可以取代舊有設備複雜又昂貴的空氣渦輪機與活動零件,讓波浪能有望在未來幾十年內發揚光大,Ingram表示,海洋能源為蘇格蘭沿岸重要潛在發電來源,善加利用該綠色技統將對當地居民大有裨益。研究已發表在《Proceedings of the Royal Society A.》。

(首圖來源:pixabay

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