据文章介绍,这种发电机无需通常风力发电机所需的旋转叶片、转动轴、齿轮、轴承或机械装置。

技术源自塔科马海峡吊桥坍塌的启发

1940年,当时世界第三长的吊桥在美国华盛顿州第16号公路上落成,横跨塔科马海峡。在落成仅四个月后,大桥遭受大风袭击,摇晃断裂。这次举世震惊的结构倒塌的案例被学术界广泛采用,来展示由风引起的空气动力共振的作用。


2002年,VortexBladeless公司创始人之一,来自西班牙的áñez博士,在巴利亚多利德大学学习工程学时,了解到这起坍塌事件,并撰写出第一件利用机器优化这种空气动力共振来产生电能的专利。

该专利设计是一个细长的竖直结构,截面为圆形,在垂直于风向的平面上摆动。该装置无需任何转动轴、齿轮、轴承或机械装置即可工作,因此设备也不需要润滑剂,降低了运维成本。此设计的目的是从风中产生能量,不像传统的风力涡轮机那样通过叶片转动,推动发电机发电。2010年,áñez博士和RaúlMarínYunta博士通过他们的DEUTECNO有限公司申请了ES2374233B1号专利。



在获得Repsol基金会的支持并赢得其他奖项后,二人成立了VortexBladeless有限公司,公司已获得两次资助。公司目前正在生产第一个由100枚小组件构成的样品,以充分开发产品,将专利产品正式推向市场。


技术开发的各个阶段

此项专利开发的第一阶段着重于理解空气动力学现象。此类空气动力共振通常被认为是一种麻烦,许多知识关于该共振现象的讨论都是关于如何避免这类现象。关于利用这一现象的讨论很少。经过Altair工程公司和巴塞罗那超级计算机中心的支持,相关装置的机器配置实现了优化,以最大限度地发挥性能。

第二阶段着重于对装置与风的相互作用进行控制,来提高共振发生时的风速。

在第三阶段,研发人员开发出了能够将振荡能量转换成电能的交流发电机。

项目目前处于第四阶段,也是投入市场前的最后一个阶段。即在确定“最低限度可行产品”后,生产、工业化和市场推销将随之进行。


国际认可度

目前,国际上对涡度发电机项目显示出极大的兴趣,亚洲、美洲和欧洲尤其如此。VortexBladeless公司团队收到了来自学术界和产业界的各种合作请求。其中,世界三大风力发电公司的其中一家提议开展一个合作项目,分析如何将这个想法应用于大型机器。


VortexBladeless公司的知识产权保护


VortexBladeless公司申请的第一项专利是ES2374233B1,后来扩展到欧洲和美洲(美国和墨西哥)。后来,公司陆续申请了EP15771650、WO2017174161A1、WO2018149942A1等专利。VortexBladeless通过工业产权(专利和商标)保护公司自身创新发明。

实际上,VortexBladeless公司申请的不同专利族,正体现出该公司的发展轨迹。在项目的每一次获取资助或竞争中,对技术的保护一直被视为至关重要的方面。幸运的是,由于这种风力涡轮发电机尚属首创,因此很容易获得对其“新颖性”和“创造性”的认可,这是全世界所有专利局对申请专利保护的要求。


VortexBladeless公司的所有技术目前都已受到保护,未来的方法也将始终是对技术进行保护,届时可能更着重于保护生产过程和在不同领域实施技术所形成的衍生产品。