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2016年1月13日 星期三
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港科大團隊北上研「風舟」發電


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■陸有源(左)和團隊成員覃道鼎在高交會上展出「風舟」模型。 記者李望賢 攝

助克服海上多變環境 應用人工島及鑽井平台

香港文匯報訊(記者 李望賢、何花 深圳報道)內地科技創新發展氛圍濃厚,香港科技人才北上日漸頻繁。香港科技大學教授李宗津帶領其博士生團隊陸有源等人,看中國家 「一帶一路」戰略致力發展海洋經濟,北上研製新型海上發電系統「風舟」。該系統可解決重量限制的問題,並能克服海上多變的環境,穩定收集風能發電。

陸有源介紹,地球上的風能資源是水能資源的10倍,目前利用率不足千分之一。風力發電技術近年發展迅速,風能將可能成為世界重要的替代能源。2000年世界裝機容量僅有17GW,此後每年裝機增幅均達到20%以上。截止到2014年,世界裝機容量已達318GW。

與此同時,風力發電機為了追求更低的單位發電量成本和更高的發電效率,其風能直徑的設計尺寸越來越大,不少過百米的風力發電風輪已經商業化運營。

填補國家空白

另一方面,海上風能發電仍是空白領域。2年前,陸有源等人看到國家提出「一帶一路」戰略,而中國擁有廣闊的海洋面積,能源資源豐富,團隊便根據國情開始研製海上風能發電系統。

最初團隊的設想是根據現有風能發電系統,加上一艘船作為底座,但發現傳統發電系統採用垂直荷載,一旦尺寸增大,自身重量極速增長,對塔座和軸承的負荷也大大增加,不僅容易縮短服役壽命,也阻礙了其大型化進程。此外,海上環境瞬息萬變,一旦風向改變,收集的風能便大大降低。

經數次調整,目前的「風舟」,好像一艘「碗」形小船浮於水上,船上的扇葉像陀螺一樣水平轉動。

陸有源介紹,無論風向如何改變,發電機都能收集到。這樣的結構改變了傳統發電機頭重腳輕的不合理受力狀態,通過水的浮力承載,理論上對重量沒有限制,且安裝建造及維護成本大大降低。

據悉,目前團隊已經完成直徑為1米和3米的發電機製作及相關試驗,也申請了內地的發明專利。

陸有源表示,「『風舟』可能成為便利的海上充電樁,能讓南沙一些人工島和石油鑽井平台很方便地用電。不僅成本更低,也能減少污染。」

尋求風投資金

防止海上高濕度、高鹽度環境的腐蝕,提高風能利用率,都是團隊面臨的挑戰。此外,由於沒有投入商業使用,建造成本仍較陸上風電高1至2倍。

資金緊缺,也是一個巨大障礙。陸有源表示,正在與深港兩地的企業探討合作,尋找風投資金。下一步團隊將研製直徑5米的模型,並希望造成能讓人購買的穩定產品。

他還指,一旦開發成功,希望跟深圳科創委合作,在深圳灣海面上,嘗試建造一個50米直徑的發電機,成為深圳一個新能源景觀。

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