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意保 风能发电,更上一层楼

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能源是气候挑战的核心,也是解决问题的关键。覆盖地球并吸收太阳热量的温室气体中,有很大一部分是通过能源生产,如燃烧化石燃料发电产生。为了避免气候变化进一步加剧,可持续的替代能源正逐渐普及化。其中,风力发电占全球总发电量的比例已达到6%。目前,绝大多数的风力发电都采取水平轴风力发电技术,如今,被视为下一代风力发电技术的垂直轴风力发电技术面世后,大大改善了风力发电原有的缺点。

技术源自波兰、拥有美国注册专利、在新加坡设立区域总部的意保(IPG Prosto)是一家生产垂轴直风力发电机(vertical axis wind turbine)的企业。自2011年获得第一个专利,并在2014年于波兰安装第一台30千瓦的发电机后,意保迄今已经在当地安装超过200兆瓦的电力。

意保首席执行员黄瀚毅(Waltee Wee)介绍,有别于传统的水平轴风力发电机(horizontal wind turbine),垂直轴风力发电机在成本节约、环境保护等方面都具有优势,因此被视为是下一代的风能发电技术。

通过专有的压缩空气存储系统,加上不受风向影响的操作,让垂直轴风力发电机的效率系数达到65%以上。同时,意保透过打造不同的垂直轴发电机,满足了不同客户的需求。例如,一个发电机可产生11.1千瓦时的电力,而三个发电机则能产生足以应付一个美国标准家庭所需的电力。意保在项目的所有阶段都会提供全面的技术支持,当中包括对安装人员、操作员和维修人员进行全面的训练。

垂直轴风力发电占优势

若以相同电力的发电机比较,垂直轴风力发电机所需的占地,仅是水平轴风力发电机的30%。因此,相比起水平轴风力发电机,同样面积的土地上可以安装更多的垂直轴风力发电机,从而达到更大的发电效果。

“而且在物流运输方面,水平轴风力发电机也非常耗时耗力。试想象一下,若要把90吨重的发电机、或是75米长的桨叶载往山上安装是多么大工程,但垂直轴风力发电机的桨叶比较小。不管是运输还是安装所涉及的人力物力都少很多。”

除了安装过程相对容易,垂直轴风力发电机的维修费也比水平轴风力发电机低出许多,“因为垂直轴风力发电机装置在地面,反观水平轴风力发电机则装置在距离地面50至100米的位置,因此维修人员无需冒着生命危险爬高爬地,这样一来也能省下一笔维修费。”

垂直轴风力发电机所使用的材料也比较环保,相反的,水平轴风力发电机因为使用复合材料,所以比较难再循环。

另外,水平轴风力发电机对生态环境的伤害也比垂直轴风力发电机更大。数据显示,水平轴风力发电机一年内可杀害14万至50万只鸟,但垂直轴风力发电机因为体积较小,从而对生态的破坏比较低。

此外,由于水平轴风力发电机所发出的噪音非常大,因此难以在人口稠密的地区安装,但垂直轴风力发电机的噪音只有6分贝,因此就算安装在住宅区周围也不会影响居民的生活。

目前,全球仅有了两家公司掌握垂直轴风力发电的技术,但黄瀚毅指出,相比另一位竞争者,意保拥有的4个专利,让他们更占优势。

“我们拥有的其中一个专利是调节电力的技术。有时候,发电地区刮起大风会让发电量突然增加,这对电供会造成影响,但我们所拥有的专利技术能保持电供的稳定输出,这是我们的对手没有的优势。”

凭着提供下一代的风能技术,意保获得了2022年时代财智大奖“亚洲最具创新力企业”。黄瀚毅表示,“接下来几年对我们来说是令人兴奋的,我们相信通过降低建造成本和增加能源输出将能颠覆未来的风能行业。采用我们的风力发电机的另一大特点是我们与其他公司合作开发了先进的能量存储功能,以便所有产生的能量都能被储存。”

前路仍挑战重重

尽管垂直轴风力发电机在节约成本、环境生态保护等方面都占据优势,但意保在整个行业仍旧面对许多挑战,其中包括同行大型企业的打压。

“风力发电领域都是由非常大型的企业经营,这个情况就像是当年电动汽车面世后,大型油气公司就会想方设法限制这些新兴企业的发展。但我认为,在保护环境与生态的前提下,我们应该一同生存。”

黄瀚毅强调,意保无意取代其他同行,而是想填补水平轴风力发电市场无法达到的市场。

“意保目前把重心放在陆地,而水平轴风力发电技术在海上还能继续生存,因为它的发电机装置在顶部不会受到海水影响。另外,现在还有许多贫困地区无法享有廉价电供,我们也希望能协助这些地区的人获取电供。我认为,我们可以和其他大公司合作,双方不应该是相互竞争,实现应该双赢局面。”

另一边厢,黄瀚毅也提到,在打入其他国家市场上,政府的决策也扮演十分关键的角色。“打个比方,如果政府投入很大一笔钱在水力发电上,那么肯定会影响到准备进入该国市场的风能发电业者,因为政府采取了另一个方向。”

目前,意保的垂直轴风力发电机已经美国和波兰落地,他们打算把触角延伸到澳洲、印尼、越南、新加坡等地。黄瀚毅坦言,整个过程相当冗长缓慢,但要是政府能从中协助,就能加速整个进程。

此外,意保也专注打入私人领域市场,但这些私人企业却没有庞大的资金,“因此我们需要采取有创意的方式打入市场。放眼未来,意保也准备推出新一代的垂直轴风能发电机,并把它们带入住宅区和偏远地区。

过去十年,可再生能源投资达到前所未有的水平,新技术也有显著发展。欧盟早前预计,到了2030年,当地平均 33%的能源将来自可再生能源,而丹麦、芬兰、奥地利则放眼在2050 年实现零碳排。尽管在未来,百分之百无碳排放是可行的,但最重要的是有更多人加入到生产可再生能源的行列,以及实施这些目标的政治意愿。

黄瀚毅表明,环境污染、气候暖化是全球共同面对的一大问题,意保希望在保护环境能尽一份力,“虽然过程相当困难,但如果现在不开始做,等到问题发生一切就会太迟了。”

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