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    寫下再生能源新頁 西班牙研發風箏發電設備

    編譯/姜唯;審校/林大利

    科學家認為,高空風力發電機或無人機能成為可靠的風力發電設備,甚至有機會掀起再生能源革命。

    圖片來源:Anastasia Zhebyuk - User: (WT-shared) Dandaka at wts wikivoyage(CC BY-SA 3.0)
    風箏衝浪的巨型風箏有機會成為高空風力發電機。圖片來源:Anastasia Zhebyuk - User: (WT-shared) Dandaka at wts wikivoyage/維基百科(CC BY-SA 3.0)

    西班牙馬德里大學的研究團隊將飛機的小型風力渦輪機裝在風箏衝浪(kitesurfing)使用的巨大充氣支架型風箏上。風箏的電纜繩索將產生的電力傳送到地面,同時將風箏保持在適當位置。

    與昂貴的傳統風力渦輪機相比,空中風能系統(airborne wind energy systems,AWES)的安裝和材料成本較低,還可以在超過500公尺的高空中運作,視覺衝擊較小,而且風力更強、更穩定。

    研究人員表示,這種風箏發電設備較容易運輸,適合用於偏遠和難以到達的地區,更容易為偏遠地區或災區提供臨時用電。

    除了風箏本體發電外,該團隊同時也在試驗繩索地面運動發電的可能性。西班牙馬德里卡洛斯三世大學(UC3M)商學院的研究員阿里亞加(Gonzalo Sánchez Arriaga)表示,他們最終的目標是產生乾淨能源。

    「空中發電系統的主要優勢在於運作高度比傳統風力發電機更高,高海拔處風力往往更強、間歇更少。另一個優點是空中發電系統通常體型更小、更容易移動。」

    「我們相信像這樣的系統可以放在貨櫃裡,發生地震等災難,或是要在缺少燃料的地方發電時,就能派上用場。」

    UC3M博士生、西班牙國家航太技術研究所(Inta)航太工程師莫雷諾(Ricardo Borobia Moreno)說:「這次模擬的目的是重現這些系統飛行時的表現,以便預測產生能量多寡,以及飛行中的可靠性和安全性。」

    Airborne Wind Energy Systems (AWES)。圖片來源:UC3M
    空中風能系統(airborne wind energy systems,AWES)。圖片來源:西班牙馬德里卡洛斯三世大學(UC3M)。

    該團隊在《應用數學模型》(Applied Mathematical Modelling)期刊中發表的一篇論文,介紹了AWES的飛行模擬器。

    「模擬器可用於研究AWES的行為,優化其設計,並找出能夠最大化能量生產的軌跡,」莫雷諾說。

    目前已有兩個風箏發電設備配置了資料搜集儀器,搜集風箏的位置、速度、攻角、側滑角和繫繩張力等資料,幫助開發軟體模擬器。

    參考資料

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