灣區熱搜：研風力發電裝置 穗港學子揚威國際 尺寸重量功率材料環環打磨 反覆試驗3年

灣區熱搜：研風力發電裝置穗港學子揚威國際尺寸重量功率材料環環打磨反覆試驗3年

[2024.12.02] 發表

【明報專訊】四大國際發明展之一的德國紐倫堡國際發明展(iENA)早前閉幕，廣州祈福英語實驗學校科技組以「低風速啟動垂直風力發電裝置」奪得能源環保類青少年組金獎。當中兩名香港學生蔡子睿、黃勤恭，與內地同學一起用3年多時間反覆試驗，解決垂直風力發電裝置難以啟動的問題，獲評委認同。

明報記者林迎

第76屆德國紐倫堡國際發明展有30個國家地區的500多個發明項目參加，中國展團有96個項目，按不同技術類型分類角逐，當中廣州祈福英語實驗學校科技組以「低風速啟動垂直風力發電裝置」奪得能源環保類的青少年組金獎，該項目同時獲沙特阿齊茲國王大學頒發傑出創新金獎。

解決低風速無法啟動發電機難題

該校教師鄧九貴稱，本次獲獎項目從3年前已開始研究，選此題材因「環保能源是世界新趨勢，在歐洲尤其受到關注」。他解釋，主流應用的水平軸風力發電機佔地廣，但對風力及風向有要求，非所有地方都適宜建設，「像廣東和香港沿海的風力較大才可以，但全世界多數地方常年只有微風」。另一方面，垂直軸風力發電機佔地小，對風向沒要求，但啟動性能差，特別是常用的Darrieus式Φ形風輪完全沒有自行啟動能力，而同學研究的「低風速啟動垂直風力發電裝置」透過改進雙速飛輪形成啟動推力，令垂直軸風力裝置於一至二級微風下也可啟動發電機，解決關鍵問題。

團隊成員之一17歲香港學生蔡子睿說，設計靈感源於一名同學看紀錄片時，看到大船進入港口要由小船拖動，於是想到由小型水平葉片帶動大型垂直葉片。鄧老師指出，雖然原理不難明白，但要找到合適材料，計算尺寸、重量、轉速、功率等卻非易事，每一個細節的打磨都可能要花上四五個月。他稱讚同學很有團隊精神，且動手能力強，用市面上可買到的簡單材料反覆試驗。蔡子睿負責選定葉片，他說太輕的容易損毁，厚的則會太重而難以轉動，「只能靠一個個裝上去試，又要輕、又要受力好，摩擦力還要小，大概試了幾個月，最後選了現在這種」。

葉片燈具逐樣材質測試

另一港生16歲的黃勤恭負責調試發電裝置的LED燈，換過好幾種燈具，後來發現30W的燈珠效果最佳。他稱，「低風速啟動垂直風力發電裝置」佔地小，安裝不會很麻煩，可供家庭使用，或放置於樓頂、船舶。他續說，於德國紐倫堡發明展看到其他能源類設計，有個裝置是用鋼絲懸吊於兩幢高樓之間，利用大廈間的「穿堂風」發電，但他認為大風時電機擺動會有墜落危險，鋼絲亦會對建築物產生拉力，這個裝置後來獲得銅獎，黃勤恭笑道「還是我們的設計好一點」。

獲得德國發明展金獎後，「低風速啟動垂直風力發電裝置」將再改進升級，接着赴瑞士日內瓦國際發明展，冀再獲殊榮。已高三(中六)的蔡子睿對地理、地質感興趣，未來想返港升學，港大、理大或科大都是心儀目標。仍在讀高二的黃勤恭亦有同樣願望，但希望修讀IT工程類專業，「我平時愛打遊戲，對硬件的工作原理很感興趣，也懂自己裝機。我們國家的芯片落後於人，讀這個專業也想為國家做點貢獻」。