超前取得智慧财产局专利 源沣电力水中浮沉发电机 绿能新解方

运转中50kw发电机实况。图/源沣电力提供

为备援现有电力供应、实现低碳可持续发展,源沣电力的发明专利「水中浮沉水力发电系统」已超前取得智慧财产局专利证书。该公司表示,这是一个非常有潜力的技术,尤其在可再生能源领域中,这项发明可在水中利用浮沉的特性进行发电,无论是在河流、湖泊还是海洋环境,可望成为新的绿色能源解决方案而发挥极大的绿能价值。

发明人曾明炘董事长介绍,该系统启用了缓水流的流体动能,驱动水中阿基米德三叶片螺旋轴,100%捕捉水流的流速与压力,推动传动轴产生高扭矩低转速的转动,然后经由齿轮链条将水中的转动传输到水面,连结齿轮加速机。

他指出,系统将根据水域的水流量、水流速、水深、截断面积等水文资料,以设定发电机的额定转速、额定扭矩、额定输出功率。加速机与减速机的设计堪称是发明人曾明炘对动能守恒定律的突破,这使得该系统可以搭载1~3台加速机或减速机,使发电机达到额定转速rpm、额定输出功率KW、额定扭矩。曾明炘说到:「这套水中浮沉发电系统在缓水流下,能够通过传动轴捕捉水流动能,实现低转速高扭矩的转动,进一步驱动特制的高转速低扭矩永磁定子发电机,从而转换为水域水流动所能发出的电量。」

针对系统发电能力与成本效益,曾明炘分析:该单机系统可以达到50KW至100KW的输出功率,通过并联及串联,可以形成一个大型电网。当单机输出功率为75KW,并在每个水域布置100台机组时,每个水域的月发电量为4,950,000KWh(考虑每年1个月的维修时间),若在全台湾布置100个这样的水域系统,则每月的总发电量可达495,000MWh,相当于0.59至0.74座典型核电厂的月发电量。

设若该系统如在全台湾全面推广,总投入成本约为新台币150亿元,远低于建设一座核电厂60亿至200亿美元的成本。更重要的是,系统不需要大规模营建,建设周期短,可以在短时间内投入运行,回收周期比核电厂短,降低了投资风险,同时对环境友好,无需处理放射性废料。