日本開發「颱風發電機」預計2020年量產(視頻)


沖繩試驗機
沖繩試驗機的實際圖像

【看中國2018年7月21日訊】據《limitlessiq》報導,颱風來襲,各地政府、民眾皆嚴陣以待,做好萬全的防災準備。但您可曾想過,或許這股驚人的自然力量,有朝一日能夠被人類「納為己用」嗎?日本有一名野心十足的工程師,開發出能以「颱風發電」的風力發電機,希望能解決能源進口依賴問題,並計畫於2020年量產販賣。

一、發明動機

根據亞特蘭大海洋大氣實驗室表示,颱風蘊含十分龐大的能量,一個成型颱風所釋放出的動能,換算下來無異於半個地球的發電力。依日本國土交通部調查,大型颱風可提供日本約50年的用電量。就現實面而言,日本一年遭遇多達6次颱風,若能充分地「化危機為轉機」,相當有潛力變成風力發電大國。

不過目前世界上最常用的風力發電,多是位在空曠、沿海地區的大型螺旋槳發電機,其風車機構的轉動軸跟風向平行,利用升/阻力推動發電機旋槳,像風車一樣旋轉,故被稱為水平式風力發電機。這類發電機功率係數較高、震動較小,但造價高昂,易折損也易故障,且在颱風期間得停止運行。

龐大的能源就近在眼前,卻不得其門而入。而正是這種「不舍」,促使日本工程師清水敦史在2014年創辦公司,為妥善利用颱風帶來的龐大能量,著手開發能在颱風中發電的風力發電機。

二、颱風發電機介紹

這款次世代風力發電機外型十分獨特,猶如一個攪拌器,且圓筒狀的「扇葉」垂直旋轉是世界首創,能對應各方向、各風速的風,非傳統的水平式樣。雖然平時的發電效率,略遜於傳統風力發電機,但是這獨特的外型賦予它足夠的結構強度,可以在狂風暴雨中屹立不搖,並且利用四面八方來的風力進行發電。

清水敦史表示,「(這款風力發電機)能承受得住秒速70公尺的強風。」相比之下,傳統風力發電機在風速達到25公尺∕每秒時,就必須要關閉,否則脆弱的扇葉極易受損,甚至因此折斷。另外,他們利用讓旋轉中物體偏離軌道的「馬格努斯效應」,採用縮放中心桿的方式調整扇葉速度,讓渦輪不至於失控。

颱風發電機
颱風發電機室內測試影像(圖片來源:視頻截圖)

三、實際測試

該公司設置於沖繩的1kW試驗機,已在2017年10月親自接受過颱風洗禮。當時風速高達33公尺∕每秒,12級風,附近的傳統風力發電機全部都停止運作,但這臺試驗機仍然安穩地在風雨中持續發電。

沖繩試驗機
與周遭的傳統風力發電機相比,即使遭遇狂風暴雨,沖繩試驗機依舊能安穩發電(以上圖片來源皆為視頻截圖)

這項創新的發明受到諸多常受颱風、颶風侵襲的國家關注。據清水敦史透露,目前已有超過30個國家和地區向他們詢問這款風力發電機的細節,在2017年10月甚至已跟菲律賓國家電力公司簽下了合作契約。

為進一步提升發電量,該公司計畫將於今年8月在沖繩設置高20公尺、直徑7公尺的10kW試驗機,而且2019年也會在菲律賓進行實測,目標訂於2020年正式量產販賣。之後,更預計於2025年要開發100kW、2030年要打造MW級等更龐大的版本。


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