風電是怎么來的?就是下面這個你偶爾能看到的東西:風力發電機。
常見的水平軸扇葉風力發電機有其劣勢,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量是有限的;另外,扇葉的旋轉也對大自然的朋友——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電。Vortex 發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生漩渦。在建筑學和流體力學的領域里,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 的發電模組位于內部,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生振動。不同方向的震動,可以帶動風機底部的發電機組產生運動,進而將動能轉化為電能。這就是渦度發電機的原理。
渦度發電機以往的另一種發電機——垂直軸發電機(下圖)不同,垂直軸發電機依然使用的是直吹的風,只不過把旋轉軸從水平變成了垂直。
除了占地小,對環境的安全影響較低之外,Vortex 還對風吹來的方向沒有限制——這和傳統的水平軸風力發電機相比是一個極大的優勢。也就是說,如果這種技術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電機,不必像現在的風電場一樣,需要一年中有持續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風機低 30% 的劣勢,而且,一臺 Vortex 風機的制造成本只有常規風機的一半。
總的來說,Vortex 的優勢還是比劣勢多。這家公司目前已經完成了 100 萬美元的融資,第一款風機 Vortex Mini 將在一年內完成研發和優化,進入量產階段。
這種渦度風機環保性更高——更高效地利用了占地、金錢和風能,還對鳥類更加友好。