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October 13,2009

風機葉片結構

圖一:一體成型風力發電機葉片~均碩

     風機葉片結構可以有許多種形式,不同的樣子與結構會產生不同的發電效率,壽命與對環境的影響。 

     前面的文章中我們已經分別從集風、馬格納斯型、可增減葉片受風面積、低風速啓動等方向分別介紹了不同的風力發電機。

     本篇文章我們則再特別從葉片結構本身,來介紹幾款風機。
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October 5,2009

高空型風力發電機


圖四:高空風力發電機~Charles M. Fry, Henry W. Hise


     我們都知道同一地區離地高度越高的地方,該處的風速與風能密度都會比較高! 這也是為什麼水平式大型風力發電機的塔柱高度隨著單機發電功率的增加而同步增高,目的就是希望捕捉到更多的風能,帶動更大型的風機葉片與發電機。

     當然,不斷增高風塔的高度也代表著不斷增加的裝機成本! 同時,風塔的高度也會有相對的限制!因此,不使用風塔來取用高空風能,就成為發明家心中的不可能任務。
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馬格納斯型風力發電機

圖一:馬格納斯效應原理~MECARO

   在介紹馬格納斯型風力發電機之前,先來簡單說明一下馬格納斯效應原理!

所謂馬格納斯效應Magnus effect指的是球體或圓柱體在流體介質中運動,如果球體或圓柱體受到作用力出現自旋的情況時,則圓柱體上端或是下端的空氣流動方向將與圓柱體的自旋風向出現同向或反向(參考圖一)的情況!

    根據白努力定律（Bernoulli's Principle）,當流體(液體或是氣體)的流動速度增加則壓力會減小,相反的如果流體的流動速度減少則壓力會加大。
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October 4,2009

低風速啓動的風力發電機

圖一:太陽能輔助之風力發電裝置~黑川科技

   
      在風力發電機的規格說明書內,基本上都會有一個項目,最小啟動風速,代表著要讓這一台風機運作所需的最小風速。 換句話說,如果環境風速低於風機啟動所需要的最小啟動風速,該風機就無法啟動,也就是該風機無法利用當下的風能,無法順利發電! 

      為了要提高風力的利用效率,我們除了可以提高風機葉片的受風面積外,也可以透過導風裝置提高推動葉片的瞬間風速,另外也可以透過輔助機具與能源,來讓風機啟動運轉。
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September 29,2009

可增減葉片受風面積的風力發電機

圖一:可控制葉片傾角的風機~核研所


     由於風力發電機發電的效率與葉片受風面積成正比,因此如果能夠改良風機葉片設計結構,在額定風速以內有效提高受風面積,就能提高該風機的發電效率。

     當然,如果還能兼顧在額定風速以外的風力環境下(例如颱風),有效的降低風機頁片受風面積,就能避免發電機轉速過快,過熱而燒毀的情形發生。

     圖一是核研所針對提高垂直式風績的葉片受風面積所提出的設計概念,原理利用了水平式風機常用的飛機尾翼概念,靠著尾翼受風自動將風機葉片移轉到面風向,同時採用雙尾翼設計,可以比較有效處理側面來風的風場狀況。
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September 28,2009

集風式風力發電機

圖一:可自動調整之集風式風力機~遠東科技大學

   
     我們都很希望能夠提高風力發電機的發電轉換效率!

     由於風機轉動的動能與風速的三次方成正比,而且也與風機葉片的受風面積成正比。因此,透過加大受風面積或是提高吹動風車葉片的風速,都是可以採取的有效方法。

      圖一介紹的就是遠東科技大學發明的可自動調整之集風式風力機! 從圖一中我們可以看到該裝置結構擁有前後兩個一進一出的導風裝置,而且該導風裝置具有進風口與出風口都大,中間風機置放處縮小的結構。這種結構的好處是可以有效提高風速推動風機運轉發電。

     另外,遠東科技大學運用可以自動開關的平板裝置,可以調整集風口的面積,來提高集風的效率,同時可以透過調整出風口面積大小,避免出風口壓力變化過大,減少風機葉片損壞的機會。

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September 22,2009

車用風力發電機


圖一:車用外掛型風力發電機~Christian Stoeckert

     我們都知道開車的時候,窗外的風很大很強! 我們也都常常想,能不能把車窗外的風能轉變成為電能儲存起來,提供給車子使用。

     無疑的,有些更積極的人早已進一步化想法為行動,投入資源來研發各種各樣的車用風力發電機系統,希望有一天能真正量產加惠世人!
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December 20,2007

台灣開拓者 ― 新高能源科技股份有限公司



圖十  新高能源公司的風光發電型路燈
資料來源：http://www.hi-energy.com.tw

      新高能源位於臺北縣林口鄉，屬於台電公司維修協力廠大菱鋼鐵公司的相關企業，是台灣最先投入小型風力發電系統研發、製造與系統整合的專業廠商。2004年大菱申請經濟部鼓勵中小企業開發新技術推動計畫（SBIR），開始進行垂直軸中小型風力發電設備的研發。同年新高能源正式成立，接手發展垂直軸式風機產品，並且善用學校資源，與成功大學ヽ清華大學與台灣科技大學，合作開發各項關鍵技術。 ...繼續閱讀

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中國開拓者 ― 新疆金風科技股份有限公司



圖九  金風公司生產的風力發電機
資料來源：http://jdhb.xjetc.gov.cn

      新疆金風公司的前身為國有企業新疆風能公司，自從1980年代即開始研製風力發電機製造技術，1998年正式改組成為股份有限公司，成為中國最早的風力發電機整機製造企業。金風公司位於偏遠人稀的新疆烏魯木齊，工業基礎相對薄弱，形成擅長研發拙於製造的局面，因此採取兩頭在內中間在外的商業模式，亦即一頭重視自主研發、整機組裝與質量控制，另一頭重視市場開拓與服務，中間需要密集勞動力和大量資金成本的零組件製造全都外包。 ...繼續閱讀

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產業風雲點將錄

      本輯廠商報導選擇的兩家廠商，分別是中國大型風機製造商的金風科技股份有限公司，以及在台灣開創垂直軸式小型風機的的新高能源科技股份有限公司。

      金風科技目前在風電機組研製、國產化率、市場佔有率，以及生產能力等方面皆有優異表現，已成為中國國內風力發電設備製造的龍頭企業，並在本年（2007）12月股票公開上市。新高能源雖然創立時間迄今只有三年，但是已經完成風機技術與產品的開發，並且開始行銷海內ヽ外，發展速度與經營用心都值得學習。

請繼續閱讀   下一子單元" 中國開拓者 ― 新疆金風科技股份有限公司 "
http://blog.roodo.com/energytech/archives/4691077.html
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