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  • 標題:風力發電機葉片尖端形狀之新設計
    參考資料之來源及日期:“Of Shark Fins, Winglets and Turbulators for Offshore Wind”, 18 July 2017, (網頁:http://insights.globalspec.com/article/5886/of-shark-fins-winglets-and-turbulators-for-offshore-wind)
    參考資料之作者:S. Himmelstein

    經本院研究團隊綜整有關風力發電機(以下簡稱風機)資料,發現轉子葉片是風機的核心組件之一,其設計好壞直接關係到風機的性能及效益。它是電力輸出的原動機,也是風機噪音最大的製造者。

    參考資料之作者Himmelstein報導荷蘭能源研究中心(ECN)與丹麥一家風力發電機轉子葉片技術開發製造商合作研究優化風力發電機葉片之計畫成果。該計畫開發出三種不同形狀的葉片尖端設計,包括採用類似鯊魚翅的形狀,或仿效飛機機翼也設計小尾翼,或增加鋸齒狀擾流板。此等先進的葉片尖端設計可在增加電力輸出的同時,降低噪音及均化能源成本。

    鯊魚翅設計改善葉片尖端區域周圍的空氣流動特性,對葉片性能提升有顯著的影響。小尾翼尖端由葉片尖端上的彎曲部組成,其對葉片尖端區域複雜的空氣動力學現象有所助益。擾流板可加快尾流混合速度,這有利於風力發電場下游的渦輪機運作。

    更有趣的是,他們不是建造整支新的葉片架設上去,而是只在葉片的尖端套上或加裝上述新形狀的組件。Himmelstein報導也指出荷蘭ECN測試場裡的風機葉片已全部成功地被改裝,且均未損壞既有葉片,而渦輪機也能繼續安全運轉。

    ECN這項研究計畫甫於今年6月結束,於試用期間證明發電功率確實有提升。由於目前屬計畫研究成果,尚未廣泛應用到其他風場,是否均能達到相同效益,值得繼續關注。若能獲得更多實證,未來國內風力發電業者有需要時,也可考慮在風機葉片加裝上述新設計組件來提升發電效率,同時降低噪音。對此裝設方法有興趣的業者,可進一步至參考資料之來源網頁了解其裝設效益,或直接接洽該計畫研究團隊評估裝設之經濟效益、專利授權等事宜。

    (有關風機葉片尖端新設計之進一步資訊介紹詳見參考網頁)

    經濟部能源局106年度「電力工程技術研究發展及業務推動計畫(1/2)」
    台灣綜合研究院電力工程研究團隊 編輯
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