「放風箏」也能發電,在 500 公尺高空捕捉穩定強風

發佈日期: 2019 年 10 月 07 日 15:17 | 作者: | 分類: 產業資訊

開發風力發電設備,不一定架設高聳的塔架、超大型的葉片,裝有轉子、長得很像飛機的「風箏」也可以達到發電效果,瑞士衍生企業 TwingTec 便看好新型高空風力發電機(AWE)的發展,打算擷取 500 公尺高的狂風。

AWE 設備捨棄傳統風電的大型塔形結構、集電環與設計偏航機構,改用纜線來拉扯輕便的滑翔翼、無人機來攔截風能,這種概念有點像是「放風箏」,首先以纜線連接地面發電機與風機,再透過拉扯、收回纜線,讓風機沿 8 字形軌跡飛行,進而驅動地面的發電機。

雖然在成本、設備占地面積方面,AWE 的競爭力都比傳統的大型風力發電設備還要高,感覺實行上也很簡單,但並不然,海拔 500 公尺處的風速與 120 公尺處快 8 倍,也就是說,要用纜線,讓設備在風速平緩與強風之間的地方來回飛行。

瑞士聯邦材料科學技術實驗室(Empa)的衍生企業 TwingTec 執行長 Rolf Luchsinger 表示,「設備脫落」並不是最大的挑戰,而是要如何自動起飛與降落,畢竟,最終風力發電設備還是要達成無人操作供電。

TwingTec 2017 年就開發出翼展 15 公尺的 TT100 原型機,當機體飛升至 300 公尺處時便會自動滑翔而下,然後再度爬升,全程無需人工操作,且發電容量還高達 100 KW,可滿足 60 戶家庭的用電,只不過較為小型的機型還沒達成自動起降條件。

團隊去年開始測試翼展 3 公尺長的原型機 T28,最終已成功飛行 30 圈並安全降落,目前他們正打算進行下一步:讓設備自己完成所有過程。根據團隊設計,新型原型機 T29 不僅能自動起降,發電量也可達 10 KW,預計會在 11 月進行長時間測試。

除此之外,團隊還打算開發出離岸浮動式 AWE 系統,同時善用廣闊的海洋與高空的狂風,一舉兩得。

通常 AWE 設備不太會出現在人口稠密的地方,其中當然有安全考量,但主要還是這種設備較為適合偏遠地區,像是採礦、偏鄉、離島等遠離電網的地方,這樣一來他們就可以降低對柴油發電機的依賴,進而減少廢棄、碳排放量與柴油成本。

不過在商業化之前,TwingTec 仍舊面臨許多挑戰,像是如何在狂風之下穩定運作、避免發生「車禍」與設備安全性等等。

(合作媒體:科技新報。首圖為 T29,來源:Empa

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