超前取得智慧財產局專利 源灃電力水中浮沉發電機 綠能新解方

運轉中50kw發電機實況。圖/源灃電力提供

爲備援現有電力供應、實現低碳可持續發展,源灃電力的發明專利「水中浮沉水力發電系統」已超前取得智慧財產局專利證書。該公司表示,這是一個非常有潛力的技術,尤其在可再生能源領域中,這項發明可在水中利用浮沉的特性進行發電,無論是在河流、湖泊還是海洋環境,可望成爲新的綠色能源解決方案而發揮極大的綠能價值。

發明人曾明炘董事長介紹,該系統啓用了緩水流的流體動能,驅動水中阿基米德三葉片螺旋軸,100%捕捉水流的流速與壓力,推動傳動軸產生高扭矩低轉速的轉動,然後經由齒輪鏈條將水中的轉動傳輸到水面,連結齒輪加速機。

他指出,系統將根據水域的水流量、水流速、水深、截斷面積等水文資料,以設定發電機的額定轉速、額定扭矩、額定輸出功率。加速機與減速機的設計堪稱是發明人曾明炘對動能守恆定律的突破,這使得該系統可以搭載1~3臺加速機或減速機,使發電機達到額定轉速rpm、額定輸出功率KW、額定扭矩。曾明炘說到:「這套水中浮沉發電系統在緩水流下,能夠通過傳動軸捕捉水流動能,實現低轉速高扭矩的轉動,進一步驅動特製的高轉速低扭矩永磁定子發電機,從而轉換爲水域水流動所能發出的電量。」

針對系統發電能力與成本效益,曾明炘分析:該單機系統可以達到50KW至100KW的輸出功率,通過並聯及串聯,可以形成一個大型電網。當單機輸出功率爲75KW,並在每個水域佈置100臺機組時,每個水域的月發電量爲4,950,000KWh(考慮每年1個月的維修時間),若在全臺灣佈置100個這樣的水域系統,則每月的總髮電量可達495,000MWh,相當於0.59至0.74座典型核電廠的月發電量。

設若該系統如在全臺灣全面推廣,總投入成本約爲新臺幣150億元,遠低於建設一座核電廠60億至200億美元的成本。更重要的是,系統不需要大規模營建,建設週期短,可以在短時間內投入運行,回收週期比核電廠短,降低了投資風險,同時對環境友好,無需處理放射性廢料。