港科研團隊北上研海上「風舟」發電

陸有源（左）和團隊成員覃道鼎在高交會上展出「風舟」模型。 李望賢攝

【文匯網訊】(記者李望賢 何花 深圳報道)內地科技創新發展氛圍濃厚，香港科技人才北上日漸頻繁。香港科技大學教授李宗津帶領其博士生團隊陸有源等人，看中國家 「一帶一路」戰略致力發展海洋經濟，北上研製新型海上發電系統「風舟」，能克服海上瞬息萬變的環境穩定收集風能發電，有望成為便利的海上「充電樁」。

陸有源介紹，地球上的風能資源是水能資源的10倍，目前利用率不足千分之一，風力發電也是近年技術發展迅速，並且具有大規模發展潛力的可再生能源，將來有可能成為世界重要的替代能源。2000年世界裝機容量僅有17GW，此後每年裝機增幅均達到20%以上，截止到2014年，世界裝機容量已經達到318GW。

填補國家海上風能發電空白

與此同時，風力發電機為了追求更低的單位發電量成本和更高的發電效率，其風能直徑的設計尺寸越來越大，不少過百米的風力發電風輪已經商業化運營。

另一方面，海上風能發電仍是空白領域。2年前，陸有源等人看到國家提出「一帶一路」戰略，致力發展海洋經濟，而中國擁有廣闊的海洋面積，尤其是南海，能源資源豐富，團隊便根據國情開始研製海上風能發電系統。

最初團隊的設想是根據現有風能發電系統，加上一艘船作為底座，但發現傳統發電系統採用垂直荷載，一旦尺寸增大，自身的重量極速增長，對塔座和軸承的負荷也大大增加，不僅容易疲勞縮短服役壽命，也阻礙了其大型化進程。此外，海上環境瞬息萬變，一旦風向改變，收集的風能便大大降低。

水平軸扇葉 收集海上多面來風

經過數次調整，記者看到，目前的「風舟」，好像一艘「碗」型小船漂浮於水上，船上的扇葉不是垂直，而是好像陀螺一樣水平轉動。陸有源介紹，無論風向如何改變，發電機都能收集到，而且這樣的機構改變了傳統發電機頭重腳輕的不合理受力狀態，通過水的浮力承載葉片和其他部件的重量，理論上對發電系統的重量沒有限制。此外，其安裝建造成本相應降低之餘，由於軸承疲勞的問題得到解決，維護成本也將明顯降低。據悉，目前團隊已經完成直徑為1米和3米的發電機製作及相關實驗，也申請了內地的發明專利。

陸有源表示，海上風能資源豐富，發電技術的發展對新能源利用和環保具有重要意義。「『風舟』可能成為便利的海上充電樁，能讓南沙一些人工島和石油鑽井平台很方便地用電，未來，若船隻採用電能而不是石油，不僅成本更低，也能減少對海洋的污染。」

資金緊缺 尋深港企業合作

不過，該系統仍需要克服諸多問題，包括海上為高濕度高鹽度環境，發電系統需要採用更新的複合材料防止腐蝕。研製有效的儲能設備，讓風能的利用效率更高，都是團隊面臨的挑戰。此外，由於沒有投入商業使用，系統的建造成本仍較陸上風電高1-2倍，電動船隻的市場培育需要漫長的過程。

資金緊缺，也是團隊面臨的巨大障礙，陸有源表示，正在與深港兩地相應的企業探討合作，尋找風投資金。過去開發直徑1米和3米的系統時偏向做樣機，下一步團隊將研製直徑5米的模型，並希望做成能讓人購買的穩定產品。他還指，一旦開發成功，希望跟深圳科創委合作，在深圳灣海面上，嘗試建造一個50米直徑的發電機，成為深圳一個新能源景觀。

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「風舟」不僅能在海上使用，未來還可能成為驢友戶外便攜的發電產品。陸有源透露 ，團隊目前在研製面向普通消費者的小尺寸「風舟」產品，投資順利的話希望在6個月內推出。

他介紹，小尺寸「風舟」可將葉片折疊起來，驢友在戶外沒電，可以隨時展開收集風能發電。目前產品仍停留在設計階段，還沒有樣品，不過各項設備均已成熟。計劃尋找投資成立另外的公司研製相應的消費型產品，通過企業進行市場化營銷。長遠團隊也希望通過系列周邊產品來反哺核心研究。