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紐西蘭新創Emrod打造全球無線電網
紐西蘭的一家新創能源公司認為﹐它可以透過無線電力傳輸系統為全世界供電﹐該系統可以將電力輸送到難以到達的區域﹐並且成本比傳統電力線更低。這家公司就是新創公司Emrod﹐它與一家領先的電源供應器公司合作﹐攜手透過一系列天線來進行電力傳輸的測試作業。唯一的限制因素是天線必須在彼此的視線範圍內。
該系統是由一個電源﹑一支發射天線﹑多個中繼站和一支接收天線(通常稱為「Rectenna 整流天線」)所組成。Emrod將電能轉換為微波﹐再經由圓柱形光束傳輸到中繼站。這些中繼站會將光束重新聚焦﹐並引導光束沿著路徑到達整流天線﹐並在那裡將微波轉換回電能。
這個概念並非什麼新鮮事。事實上﹐集未來學家﹑電氣工程師和發明家於一身的尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)早在100多年前就設想出無線電力系統。橫跨大陸的洲際微波中繼網路在1950年代開啟了歐洲與美洲之間的電話通訊﹐最近幾十年更為我們帶來了愈來愈高效的無線網路與衛星通訊技術。
Emrod系統最引人注目的地方在於高效率和幾乎完全沒有能量損失的亮麗表現。Emrod創辦人Greg Kushnir表示﹕「我們開發的所有零組件在效率表現上都非常好﹐接近100%。」他強調﹐他的系統使用了許多與一般家用微波爐相同的元件﹐然而一般家用微波爐的效率只有70%。近年來﹐用於能量傳輸的新型材料開發有助於將能量損失降至最低程度。
「我們不是第一個運用這項技術的人﹐但我們是第一家擁有商業上可行解決方案的供應商﹐」Kushnir表示。Emrod 已經對該系統進行短距離測試﹐截至目前為止﹐其最遠達到130英尺。該公司官方代表表示﹐實在沒有理由會認為該系統無法在數百英里範圍內完美運行。離岸設施可以將電力傳輸到難以達到的目的地。電力可以很容易地傳輸到山區﹐抑或舖設傳統電線過於危險或過於昂貴的任何地區。在歷經颶風或其他自然災害過後﹐無線電站可以迅速建立。
「我們可以使用完全相同的技術在更長的距離上傳輸100倍的電力﹐」Kushnir指出﹕「使用Emrod技術的無線系統﹐可以傳輸當前電線解決方案所傳輸的任何電量。」。
像是鳥類之類的野生動物會被微波束擊中嗎﹖Emrod官方代表表示﹐當有諸如鳥類﹑其他動物或人類等物體靠近時﹐環繞在微波傳輸周圍並扮演安全保護機制的雷射光束保護環會立即將該光束關閉。瞬間斷電不致於會對整體電力傳輸造成影響。使用像是醫療設備之類敏感設備的公共設施會需要備用電池﹐以防偶爾的斷電﹐在這種情況下﹐即使只有幾秒鐘的停電也會造成嚴重的影響。
此外﹐該電力密度很低。「這不僅是你提供了多少電力﹐而是每平方公尺能提供多少電力﹐」Kushnir表示﹕「我們使用的密度等級相對較低。目前﹐我們使用的電力密度等級相當於中午時站在戶外曬太陽一樣﹐大約每平方公尺1瓩(kW)。」他指出﹐惡劣的天氣或不穩定的大氣條件不會對電力傳輸造成影響。如果傳輸失敗﹐與卡車相連的移動站會隨即派出執行勤務。
「我們在世界各地擁有豐富潔淨的水力能﹑太陽能和風能﹐但使用傳統方法傳輸這些能源會構成成本高昂的巨大挑戰﹐」Kushnir指出﹕「我想提出一種解決方案﹐把所有潔淨能源以經濟實惠且環保的方式從資源豐富的地方轉移到有需要的地方。」。
「能源發電和儲能方法在過去的一個世紀裡取得巨大的進展﹐但是能源傳輸在過去的150年裡幾乎沒有改變﹐」他表示。該公司與Powerco的聯合計畫將於10月展開。該公司還計劃將電力從紐西蘭大陸橫跨19英哩的水域傳輸到最南端的史都華島(Stewart Island)上﹐預計成本只需傳統電線系統的一半。
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