東部海域賞鯨偶爾可看到的座頭鯨(大翅鯨),胸鰭特別長,可達體長三分之一。最特別的是鰭上有許多突起組織,研究後發現可減少阻力、增加上升力。原能會核能研究所把這套原理運用在風機,在葉片前緣安裝「渦流產生器」,可幫助葉片表面產生渦流,延後氣流脫離葉片表面時的失速現象,提升風機運轉功率達到18%。

研發團隊成員之一的核研所副研究員林彥廷表示,座頭鯨胸鰭的特殊構造,曾引起國外許多科學家的興趣,但大都運用在航空、航海器具或其他方面;而與風力發電機組的葉片相結合,核研所堪稱首創。從最初的構想經過不斷測試,直到這項技術逐漸成熟,大約花了3年時間,已取得國內專利,並且有廠商前來探詢技術轉移事宜。至於國外專利權方面,核研所也已向美國申請。

林彥廷說,以核研所擁有的一部25kW(千瓦)風機為例,裝上10個渦流產生器後,發電功率可提升18%,增加的電力換算成躉購電價,每年大約7.5萬元,而且這是乾淨的再生能源,相當於每年可減少5公噸的二氧化碳排放量。這只是一部裝置容量不大的小型實驗用風機,如果廣泛運用目前正夯的離岸或陸域風力發電,產生的經濟效益就很可觀。

林彥廷說,這項設計還有個特點,就是裝卸非常方便。因為渦流產生器是用附加的方式裝載於葉片前緣,可降低安裝時的複雜程度,無論裝卸、維修都很方便。即使原本沒有這項設計的風機葉片也可隨時加裝,不必更換全新的葉片,也就是不會增加太多成本。當然,如果未來市場價值提升到一定程度,廠商自會設計出裝有渦流產生器、一體成型的風機葉片。

原能會表示,外界可能以為核能只會應用在核電,其實核能是綜合科學,像核研所除了本科人才,還有機械、化學、資訊、環工、生技等方面的研究人員,研發成果均可應用於日常生活。上述模彷座頭鯨的胸鰭構造,在風機葉片加裝渦流產生器來提高運轉效能,就是其中一項研究成果。

(中時 )

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