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成本250美元的風力發電機 沒有葉片也能發電

本文介紹的是一款叫做Vortex的無葉風力渦輪機,由西班牙科技公司Vortex Bladeless研發,外形如下圖所示。與市場上其他設計相比,它用料更少,能以更低成本向更多人提供電力,而且對環境的污染也要小得多。由於沒有葉片,它不會傷害到鳥類,也不會產生噪音。

目前,該產品正在眾籌網站Indiegogo上進行眾籌。

至於籌資原因,公司是這樣說的:

“我們希望利用這場眾籌活動,來引起人們對這項創新技術的重視,說服他們出一份力,共同打造一個更加‘綠色’的世界。很明顯,我們現在需要清潔能源。可不幸的是,這些能源似乎已經昂貴到成為少數人的專利。在這種情況下,我們研發出了這樣一項技術,以超級親民的價格為大家提供清潔能源。此次眾籌,我們希望能得到5000人的支持,順利實現5萬美元的目標,以便推進首款產品Vortex Atlantis的試用。另外,如果我們最終能拿到15萬美元的資金,還將會在印度進行試點研究。”

不過,由於公司之前從未寄出過實體產品,所以不少人對其效能表示懷疑。針對這個問題,公司表示他們打算在現有基礎之上繼續完善,屆時為大家帶來真正高質量的產品,證明自己的價值,絕對不會讓支持者們失望。

到目前為止,這款產品已經登上了多家知名媒體,比如福布斯、Wired以及Treehugger等。

Vortex究竟是一款什麼樣的設備呢?

與以往依靠渦輪機旋轉發電不同,Vortex的工作原理是空氣動力效應,也就是氣流的旋轉。當風力與某一立體結構發生碰撞時,該結構就會開始振動(即卡門渦街現象,指在一定條件下的定常來流繞過某些物體時,物體兩側會周期性地脫落出旋轉方向相反、並排列成有規則的雙列線渦),並且收集由此產生的能量。

除了沒有葉片之外,Vortex還沒有任何傳動裝置(比如齒輪和連桿)。這樣一來,整個產品的成本就得到了控制,維護起來也比較容易。

具體說來,第一,它的原材料比較少,所以生產成本和時間將會相應降低;第二,沒有任何聯動裝置,就意味著幾乎不會有什麼部件出現疲勞損壞。

而且它的振動頻率保持在20赫茲以下,所以噪音很小。

這款發電設備有什麼優點呢?

可能泛泛地說它成本低,大家沒什麼概念,我們下面用數字來說話。與普通的風力發電機相比,它產生相同電力所需的成本要低40%。如果將資金成本、運營和維護成本、場地租賃費用,以及保險等管理費用一併算進去的話,一台普通的非水力發電裝置,每生產1度電需要耗費0.035美元。

這樣一來,Vortex的資金投入就會相應降低。與其他可再生能源,以及傳統能源相比,它能夠獲得更大的競爭優勢。具體情況,如果下圖所示。

除了沒有葉片使得製造成本降低53%,Vortex還有效避免了設備磨損,使維護成本也減少了80%,因為它在使用過程中不需要更換零件或者添加潤滑油。

雖然風力會導致設備發生扭轉和位移,尤其是彈性桿較低的那部分需要承受更大外力,但由於彈性桿的主要原料是碳纖維,所以強度很高,至少可以使用30年。以計算模型來看,整套裝置的壽命最短有32年,最長能達到96年。

另外,Vortex的交流發電機,也就是整個設備的重心,非常接近地面,安裝和維修起來都比較容易。

接下來的一年,公司計劃在小型居民區進行嘗試。其中,100瓦和4000瓦的設備,適合發展中國家的居民使用,連不連接電網它都可以正常工作。當然了,如果與太陽能電池板一起使用,那效果會更好。

這款產品是如何誕生的?

公司共有三位聯合創始人,分別是David Yañez、Raul Martin以及David Suriol。Yañez是Vortex的發明人,本身是一名工程師。Martin也是一位工程師,主要負責設備的優化。Suriol則是一位充滿激情的創業家和記者,專門做宣傳和推廣工作。

2002年,Yañez受到一則視頻的啟發,產生了發明這樣一款設備的想法。在視頻中,位於美國華盛頓州的塔科馬海峽大橋(Tacoma Narrows Bridge),由於沒有充分考慮到風振影響,所以剛通車4個月就因受風力影響而坍塌。

2011年,三人找了一家西班牙工程公司,想要落實這一想法。可惜,對方並不看好。於是,他們下定決定,靠自己的努力,建了一個風洞,藉此證明自己的想法是可行的。

2012年,他們終於拿到了第一筆贊助。兩年後,在西班牙阿維拉進行了首次測試。現如今,公司已經順利完成了所有測試,研發了一個產品原型,並且在原型基礎之上,利用收集到的各種數據不斷改進。

目前,公司已經建立了一個美國顧問團,成員來自哈佛大學和全球知名設計公司IDEO等。

阿波羅網責任編輯:鄭浩中  轉載請註明作者、出處並保持完整。

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