徐徐微風就能發電,美軍新型風機以「抖動的帶子」取代傳統葉片

發佈日期: 2019 年 04 月 17 日 9:00 | 作者: | 分類: 產業資訊

隨著技術更迭,現在風力發電系統不再只有大而昂貴的風機形式,像是美國軍方以百葉窗為發想,研發全新的攜帶式風電系統 Flutter Mallard,只要徐徐微風就可以產生電力,尺寸也不像一般風機恍若巨人,未來有機會應用在偏鄉或是前線。

目前風機多以三葉式渦輪機為主,高度動輒 90 公尺以上,為了捕獲更強大的風,風機高度也將會越來越高,從平均 90 公尺上升到 100 以上,甚至有望突破 200 公尺以上,但是類型風機有一大缺點,就是只要風不大或是當日風平浪靜,風機就不會產生任何電力,而且對於軍方來說,這種設備也過於顯眼、並不是好事。

因此美國陸軍工兵部隊(USACE)想盡辦法善用微弱的風,以捕獲低速風的能量,並在 2014 年以百葉窗為靈感開發新型輕便風機 Flutter Mallard,而近期更有所成就,成功獲得相關專利。

團隊介紹指出,他們首先將 8 片彈性、具有張力梯度的帶狀薄膜排一列,把所有帶子上下固定在 PVC 塑膠管上,之後只要讓設備跟風向維持平行,即使風速每小時 14 公里(每秒大概 3.4-5.4 公尺)以下的微風都可以產生電力。

新型風力設備發電的樣子略為魔性,風一吹每條帶子就會開始不停「抖動」,就像帶狀薄膜在跳海帶舞或是蛇在加速滑行一樣,抖動的帶子會牽動下方 PVC 塑膠管中的銅感應線圈,使銅感應線圈在磁鐵管道中來回移動,這種發電方法就類似磁鐵發電,之後電流會再輸送到電力轉換器,進一步提供電力或是幫電池充電。

除此之外,該團隊也有在設備前面放置「引導翼面」,集中風力讓更多與強大的風可以吹拂過帶子的中點處,根據設備專利介紹,這樣既能提高風接觸表面,又可加強帶子的抖動速度。

這種設計也使得風力發電技術不再像過去的風機一樣又大又笨重,雖然說新型風機的發電量一定不如傳統風機,但勝在輕便與成本低,模組化設計讓風機規模更可大可小,且該技術沒有不斷旋轉的葉片,不會傷害任何鳥類或是蝙蝠。

只不過目前該團隊尚未公布最新發電量與相關成本數據,根據 2014 年的資料,陸軍工兵團隊彼時已打造出設備原型,但在低風速下 Flutter Mallard 僅能產生 3W 的電力,當時該團隊表示,希望可以用可撓式太陽能板取代帶狀薄膜,讓設備在天氣晴朗無風時透過陽光來發電、陰雨時刻以風力來獲得能量,不過現在看來現在的設備還是維持原設計,尚不知發電量是否有所提升。

(合作媒體:科技新報。首圖來源:TechLink

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