高效率垂直軸風力發電與風光互補能源技術發展~產學合作研究計畫計畫書說明~國立中央大學電機工程學系林法正教授國立台灣科技大學電機系黃仲欽副教授國立中央大學機械系黃以玫教授國立中央大學機械系吳俊諆副教授國立聯合大學電機系江炫樟教授宏銳電子股份有限公司大綱計畫背景與目標計畫組織及分工技術關聯圖本計畫工作重點：1.電力控制系統：700VDCBus為架構主幹，可提供三相AC獨立電源輸出及市電並聯輸出，ACtoDC與DCtoDCConverter與DCtoACInverter，均採模組化設計。2.市電併聯輸出：具有孤島偵測與微型電網併聯之功能。3.風光互補：結合風力發電及太陽能發電與最大功率控制(MPPT)，提高發電效率與穩定性。4.低噪音：搭配選用低噪音的寂靜性扇葉及風力發電機。5.最佳化效能：配合各地風場與日照特性，做元件最佳化效能選用及調整，以期效率極大化。6.高風能轉換效率：風速12m/sec時，風力機功率係數可達0.35並進入定功率區運轉，當風速達每20m/sec時，風力機自動停止運轉。7.全自動煞車系統：考量發電性能確保及安全性需求，在中風速域時需自動防止過渡迴轉而啟動升力型副葉片來抑制葉片的迴轉數。8.垂直軸風力機葉片之設計：在360度的受風狀態下也能安定運轉，採用高耐風強度之碳纖材料，以達到剛性和輕量化及安全的目標，並配合風機之整體空氣動力學之設計，提高風機之功率係數。9.發電機設計原則：選用直接驅動(DirectDrive)外轉子或內轉子多極發電機，並採用無鐵心架構，因此在迴轉時不會產生抵抗力，亦不會產生迴轉音，並可在低速迴轉時產生電力，以達到高效率發電和低故障率，並結合軸向及徑向磁場結構，以提高發電機功率密度。10.塔架設計：考慮塔架結構在強風或強震時之震動與安全性，加強耐強風及耐腐蝕性分析，並研究材料加工及處理方式，以防鹽害及空氣中化學性粉塵侵蝕。11.太陽光電模組：採用已通過IEC61215認證規範，具高光電轉換效率之矽晶太陽能光電模組。12.電池儲能：工作於獨立型系統時，當太陽能與風力發電之輸出功率大於負載所能吸收時，為了維持直流電壓的穩定，蓄電池將執行充電控制模式，將多餘的再生能源儲存於蓄電池中；負載需要時，再執行放電控制模式。計畫內容說明計畫內容說明計畫內容說明計畫內容說明計畫內容說明計畫內容說明計畫主持人個人資料計畫主持人近三年執行或申請之能源相關研究計畫計畫關鍵性技術計畫關鍵性技術計畫預期成果計畫技轉項目