一棵 40w
(圖片來源 :sratup )
2011 年的一天,法國工程師 Jerome Michaud-Lariviere 正在廣場散步,看到路邊的樹葉在一絲絲的微風中搖曳,突然靈光一閃:是不是可以做一棵樹,然後不需要太大的風,隻利用微風就可以吹動葉片獲得電力。
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于是乎,他組建了一個工程師團隊,經過三年的研究,開發出了一個近 8 米高的原型機,叫做 Wind Tree,它的外形像一棵樹,每一個枝節中分布着很多個小型的垂直風力渦輪葉片,像樹葉一樣随風搖動。
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它安裝在法國西北部布列塔尼的普勒默爾 - 博杜公社。當然 Jerome 不希望這是唯一一台微風樹形發電機,而是家家戶戶院子裏都有一棵可以發電的樹(前提是你有院子)。
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這棵樹剛發明那會兒,價格快飙上天了,售價達 56000 美元,折合人民币快 40 萬。
由于它發電所需風速并不高,大約每秒 2 米的風速就可以發電了,不需要在風力大的海邊或草原,隻需要幾乎人類無法察覺的微風,也可以正常工作。這也意味着它的單個樹葉發電效率并不高,最大隻有約 300w,相對于傳統的風力渦輪發電機差得太多。
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但得益于每個枝節上都有 36 個葉片,它們可以相互協調,增加發電效率,理想條件下整棵樹發電功率達 5868w,可以輸送 110/230v 的電壓。根據官網的顯示," 種 " 一棵樹形發電機發的電,相當于燒 864 公斤的煤,這是相當的環保啊!如下圖所示,樹形發電機的發電量越大。
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不過 Jerome 自己也承認,如果想要有更好的發電效率,那就得把樹形發電機 " 種 " 高一點,最好到 50 米左右,這樣就可以獲得更穩定的風力,畢竟好處不是啥都有。
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但樹形發電機也有着無可比拟的優勢,比如造型相對于風力渦輪發電機更優美,與周圍環境和諧融合,不會破壞風景。而且它的主要結構采用了輕量級的材料,PVC 塑料闆制作的葉子,它們都可以更換,因此可長期使用。
相比于大型的扇葉渦輪,樹形發電機的葉片是垂直式的渦輪,它們在運轉時不會發出巨大的噪音,而是像樹葉一樣輕輕擺動,對人類和動物沒有影響。
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爲了迎合不同人的審美,還弄了 3 種不同顔色的葉片,除了平平無奇的綠色,還有藍色的,有橙色的。
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原型機很快取得了成功。他們在 2015 年開始了樹形發電機商業化生産,并在法國、比利時、德國等地安裝了多個試驗項目。在 2017 年這個項目獲得了歐盟的創新獎。
原本計劃在 2020 年之前在全球範圍内推廣樹形發電機的,但這個目标到現在還有些距離。因爲太貴了 ……
盧森堡,一棵太陽能 - 風能混合樹 圖源:new world wind
Jerome 希望這棵樹可以和其他發電方式結合起來,比如光伏發電、地熱發電以及節能建築。他在發明樹形發電機時就聲稱,隻要你在自家院子裏種了這棵樹,你就再也不用交電費了。這是真的嗎?
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這要根據不同地區的風力情況和家庭用電量來計算。我們可以假設一個家庭一年的用電量爲 4000 千瓦時(kWh),一個樹形發電機一年可以運行 280 天(假設每天運行 10 小時),那麽每天需要産生 4000/280=14.29 kWh 的電量。
假設天氣沒那麽好,達不到前面說的 5868w,一棵樹形發電機可以産生 3.1 千瓦(kW)的電量,那麽每小時可以産生 3.1 kWh 的電量,那麽每天需要運行 14.29/3.1=4.61 小時。
這意味着,如果一個地區的平均風速大于 2m/s,并且每天有至少 4.61 小時的風力,那麽一個樹形發電機就可以滿足一個家庭一年的用電需求。
當然,這隻是一個理想化的計算,實際上,風力發電的穩定性和可靠性還受到很多因素的影響,如風速的變化、風向的變化、葉片的磨損、發電機的損耗等。因此,樹形發電機更适合作爲一種補充能源,與其他能源方式相結合,爲節能環保做出貢獻。
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當然前提是,你有一個院子 …… 還得願意花 40 萬買一棵 " 樹 "……