風電是怎么來的?就是下面這個你偶爾能看到的東西:風力發(fā)電機。
常見的水平軸扇葉風力發(fā)電機有其劣勢,但也有可改進的空間。比如,一個風電場的眾多風機之間的排列需要較大的安全距離,也就是說一塊固定大小的地面上能夠安裝的風電機數(shù)量是有限的;另外,扇葉的旋轉(zhuǎn)也對大自然的朋友——鳥類帶來了危險。
一種新的風機 Vortex,完全不需要任何可見的風機扇葉就能發(fā)電。Vortex 發(fā)電的原理其實正是建筑學家們在過去一直想要克服的問題:渦度。
渦度是一種流體力學原理,使得空氣在流動的時候產(chǎn)生漩渦。在建筑學和流體力學的領(lǐng)域里,渦度是建筑抗風的敵人;然而對于 Vortex 來說,這正是無盡能量的來源。
Vortex 的發(fā)電模組位于內(nèi)部,在遇到旋渦狀的空氣流動時,由纖維玻璃和碳纖維制成的機體將會發(fā)生振動。不同方向的震動,可以帶動風機底部的發(fā)電機組產(chǎn)生運動,進而將動能轉(zhuǎn)化為電能。這就是渦度發(fā)電機的原理。
渦度發(fā)電機以往的另一種發(fā)電機——垂直軸發(fā)電機(下圖)不同,垂直軸發(fā)電機依然使用的是直吹的風,只不過把旋轉(zhuǎn)軸從水平變成了垂直。
除了占地小,對環(huán)境的安全影響較低之外,Vortex 還對風吹來的方向沒有限制——這和傳統(tǒng)的水平軸風力發(fā)電機相比是一個極大的優(yōu)勢。也就是說,如果這種技術(shù)在未來得到更廣泛的使用的話,任何有風的地方都可以安裝發(fā)電機,不必像現(xiàn)在的風電場一樣,需要一年中有持續(xù)的來自某一方向的風,才能保證足夠的使用效率和投資回報。
Vortex 方面透露,在同樣面積的地面上,Vortex 的裝機量可以比常規(guī)的水平軸風電機多一倍,這就彌補了目前 Vortex 的風能利用效率比常規(guī)風機低 30% 的劣勢,而且,一臺 Vortex 風機的制造成本只有常規(guī)風機的一半。
總的來說,Vortex 的優(yōu)勢還是比劣勢多。這家公司目前已經(jīng)完成了 100 萬美元的融資,第一款風機 Vortex Mini 將在一年內(nèi)完成研發(fā)和優(yōu)化,進入量產(chǎn)階段。
這種渦度風機環(huán)保性更高——更高效地利用了占地、金錢和風能,還對鳥類更加友好。