風車沒扇葉怎麼發電?讓橋塌掉的原理竟能變出環保綠能,而且還比台電厲害!

2016-07-19 16:00

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近幾年不斷為人詬病的風力發電,或許要有全新的局面了。而帶領風力發電拋棄過去的,正是西班牙新創公司Vortex Bladeless在2015年所發表的產品:Vortex。Vortex一被發表即被日本媒體形容它是「沒有翅膀的風力發電機」。彷彿一根根筷子插在地面上的Vortex為甚麼可以拋棄翅膀呢?它又有甚麼過人之處值得令人注目呢?

頭大腳輕加磁鐵 吹微風也能晃出電力

Vortex Bladeless的創辦人David Yanez受到1940年的美國華盛頓州塔科馬海峽吊橋(Tacoma Narrow Bridge)的崩塌意外啟發,他與他的合夥人們開始研究如何利用導致吊橋崩塌的「卡門渦列」。

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卡門渦列指的是物體在水、空氣等流體中反覆震盪時,流體將自己帶有的能量轉介到物體之上,塔科馬海峽吊橋在不斷晃動之下,能量達到它所能乘載的上限,於是崩塌。

卡門渦列效應曾引發大規模公安事故,卻也成為綠能發明的契機。(圖/Vortex Bladeless@Youtube)
卡門渦列效應曾引發大規模公安事故,卻也成為綠能發明的契機。(圖/Vortex Bladeless@Youtube)

Yanez等人利用卡門渦列的原理,將機身設計為頭大身細的錐形,採用玻璃纖維與碳纖維以減輕重量,去除螺絲等裝置,並且不深入打地基,讓機身能夠妥善利用每一次的晃動來發電。

然而,在理論上,在晃動達到一定的頻率之前,是不會有任何能量產生的。因此Yanez在機身內部裝入兩個相斥的強力磁鐵,即使只有微風,只要在機身稍向一側擺動,內部就會有相斥的磁力將其推回,在反覆擺動的過程中達到所需的頻率。

丟掉扇葉省維修 低噪音又鳥類友善

沒有扇葉,鳥兒再也毋須擔心被掃到,又能節省製造以及維修費用,較無噪音,也比較不占空間。根據計算,Vortex的製造成本是一般風力發電機的53%,使用花費也減少將近一半,維護費用更是能少掉80%。因此無論是電力費用或是碳足跡也都能夠再減少40%。

少了扇葉也少了噪音,不但減少扇葉故障造成的維修成本,也對鳥類更友善。(圖/Vortex Bladeless@Youtube)
少了扇葉也少了噪音,不但減少扇葉故障造成的維修成本,也對鳥類更友善。(圖/Vortex Bladeless@Youtube)

Vortex Bladeless在發表時示範的試作品長達3公尺,重量只有10公斤,發電量卻可以達到100W。Vortex Bladeless更表示,他們將會推出兩種正式的機型,發電效率估計有1MW以上的Vortex Gran,以及迷你版的Vortex Mini。

Vortex Gran與一般風力發電機作比較,根據台電的資料顯示,現有風力發電機最小的功率在600kW左右,然而一架Vortex Gran就能以較低的成本發出1MW的電量,完全能抵上一支一般的風力發電機。

Vortex施工簡便,只需3名成人就能完成裝設。(圖/Vortex Bladeless@Youtube)
Vortex施工簡便,只需3名成人就能完成裝設。(圖/Vortex Bladeless@Youtube)

預計2016年上市 體積大仍待改善

或許Vortex Gran能夠取代現有的風力發電,Vortex Bladeless期待較適合一般民眾使用的Vortex Mini,能夠有高達4kW的功率,重量也預計控制在100公斤以下,但是它的長度卻長達13公尺。

不禁令人開始思考,Vortex Mini能如同太陽能板裝在頂樓嗎?還是該安置在哪裡呢?試想家家戶戶頭頂13公尺的柱子,不會影響飛機的起降嗎?不會影響市容嗎?打雷時的安全也引人疑慮,這些都還是待解決的問題。

Vortex Mini預計於2016年上市,而Vortex Gran則得等到2018年。

Vortex的概念影片:

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