向座頭鯨看齊 核研所研發渦流產生器

核能研究所彷座頭鯨胸鰭研發的風機葉片渦流產生器。（圖／原能會提供）

東部海域賞鯨偶爾可看到的座頭鯨（大翅鯨），胸鰭特別長，可達體長三分之一。最特別的是鰭上有許多突起組織，研究後發現可減少阻力、增加上升力。原能會核能研究所把這套原理運用在風機，在葉片前緣安裝「渦流產生器」，可幫助葉片表面產生渦流，延後氣流脫離葉片表面時的失速現象，提升風機運轉功率達到18％。

研發團隊成員之一的核研所副研究員林彥廷表示，座頭鯨胸鰭的特殊構造，曾引起國外許多科學家的興趣，但大都運用在航空、航海器具或其他方面；而與風力發電機組的葉片相結合，核研所堪稱首創。從最初的構想經過不斷測試，直到這項技術逐漸成熟，大約花了3年時間，已取得國內專利，並且有廠商前來探詢技術轉移事宜。至於國外專利權方面，核研所也已向美國申請。

林彥廷說，以核研所擁有的一部25kW（千瓦）風機爲例，裝上10個渦流產生器後，發電功率可提升18％，增加的電力換算成躉購電價，每年大約7.5萬元，而且這是乾淨的再生能源，相當於每年可減少5公噸的二氧化碳排放量。這只是一部裝置容量不大的小型實驗用風機，如果廣泛運用目前正夯的離岸或陸域風力發電，產生的經濟效益就很可觀。

林彥廷說，這項設計還有個特點，就是裝卸非常方便。因爲渦流產生器是用附加的方式裝載於葉片前緣，可降低安裝時的複雜程度，無論裝卸、維修都很方便。即使原本沒有這項設計的風機葉片也可隨時加裝，不必更換全新的葉片，也就是不會增加太多成本。當然，如果未來市場價值提升到一定程度，廠商自會設計出裝有渦流產生器、一體成型的風機葉片。

原能會表示，外界可能以爲核能只會應用在覈電，其實核能是綜合科學，像核研所除了本科人才，還有機械、化學、資訊、環工、生技等方面的研究人員，研發成果均可應用於日常生活。上述模彷座頭鯨的胸鰭構造，在風機葉片加裝渦流產生器來提高運轉效能，就是其中一項研究成果。