8月8日蘇迪勒颱風威力強大,16級的瞬間陣風讓台中港區6座64公尺高、鋼柱直徑超過3公尺的風力發電機攔腰折斷,損失超過新台幣7億元。
 
沿著台灣西部濱海公路行駛,沿途會見到不少矗立在海邊、十幾層樓高的巨大白色風力發電機。 靠近風機塔座,都可以聽到風機發出「嗡嗡嗡」的聲音。這是發電機頂端的三片巨大風車葉片在強勁海風的帶動下,緩緩轉動,帶動風機內的發電機發電,所產生的低頻噪音。不時還會遇到環保團體或興建地點居民,抗議風機噪音和對鳥類的傷害。
 
風機塔座是巨無霸,太佔地方,且發電成本太高,只能依靠各國政府大量資金補貼,才能持續發展。二十幾年下來,雖然發電量持續增加、發電效率不斷提升,至今還是難以大幅提升風電佔總發電量的比重。
 
根據國際能源總署(IEA)統計,從1990到2014年,全球風力發電供給量以每年25%的高速度成長,僅次於太陽能的增幅,遠遠高於石化能源和水力發電。
 
可是,在全球總發電量當中,目前太陽能、風電與其他新能源的比重加起來,只不過3.7%。即使是在新能源發展最快的OECD國家,也只佔了6.3%。
 
就在風力發電的瓶頸無法突破之際,一家西班牙新創公司Vortex Bladeless的新奇發明,顛覆了風電的傳統發電模式。超低成本和對環境幾乎零衝擊的特點,很有可能為這個綠色能源帶來突破性的發展。
 
當氣流經過煙囪、高塔等柱狀體時,背風面會產生一股漩渦氣流,讓柱狀體產生震動,很容易因震動過大導致結構受損。這就是空氣動力學上被稱作「卡門渦列」(Karman vortex street)的效應。這也是所有建築師和工程師絞盡腦汁想要避免的大自然破壞力。
 
然而,這家西班牙的Vortex Bladeless公司卻利用風吹過圓柱形風機,形成渦流所產生的震動,讓風機擺動。這個擺動力,可以帶動風機內的交流發電機發電。
 
為了讓圓柱形風機能夠穩定擺動,雅尼茲在風機的中間,裝設上下兩個互斥的環形磁鐵,當風帶動風機擺動到一邊,磁鐵的互斥力就會讓風機擺動到另一邊。因此,不需要很大的風速,Vortex風機就能持續穩定發電。風機的外殼,則是使用含有碳纖維與玻璃纖維的複合材料,重量非常輕。
 
Vortex目前設計了兩款風機,分別為3公尺高、發電量300瓦,以及13公尺高、發電量4000瓦。主要銷售目標為新興市場和家用社區市場,分別計劃在今年底和明年開始上市銷售。
 
和傳統風機比較,Vortex製造成本低53%,管理維修等營運成本低51%,使得每百萬瓦發電成本比傳統風機低4成,甚至比水力發電、燃氣渦輪發電等一些傳統能源還低。
 
看好Vortex未來潛力,包括西班牙石油公司力豹仕(Repsol)在內的政府與投資機構,已經投資Vortex超過100萬歐元(約3700萬台幣)。 全球最大再生能源公司SunEdison、知名商業設計顧問公司IDEO,以及哈佛大學,也已和Vortex展開合作。
 
一根3公尺的直立竿子,就是一座風力發電機。 體積更小、更安靜,且不傷害鳥兒。 未來家家戶戶的屋頂不只可以放太陽能板,也可裝設風機。
 
小兵立大功,一家小小的新創公司就能革命性地改變風力發電的發展。 我們也該趕快動動腦,活化創新的動力,說不定下一個改變人類生活的科技富豪就出現在台灣。
 
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