楠木軒

7名大學生髮明能用風和太陽發電的“樹”全國科技競賽斬獲特等獎

由 夏德才 發佈於 科技

在前不久剛剛結束的第十三屆全國大學生節能減排大賽社會實踐與科技競賽中,重慶大學一團隊憑藉“一樹風光”項目,從4千餘個作品中脱穎而出,最終斬獲特等獎。

這到底是一棵什麼樣的“樹”,它又能給生活帶來什麼?

讓我們走進這個團隊,瞭解這棵“能源樹”的魅力。

“種”一棵用風能和太陽能發電的“能源樹”

上游新聞·重慶晨報記者瞭解到,該項目團隊來自重慶大學,6人均是2017級學生,其中,蘇勇劍、韓煜熊、張睿辰、胡凱恆、孫宇航均來自能源與動力工程專業,譚林來自岩土工程專業。

“風能,是一種清潔環保的可再生能源,提到風力發電,人們常常會想到野外高大的風車裝置……”隊長蘇勇劍介紹,但這樣的裝置對地理要求高,而且其建設成本也較高。

為何不從城市或者鄉村的角度出發,設計一款與人們生活密不可分的發電裝置呢?

於是,團隊創新設計出一種高約2.7米的小型風電裝置,該裝置採用雙層導風板結構以及自主設計的風向自適應旋轉阻風器,可全方位捕獲風能。“即使在城市環境中,也可使用文丘裏管結構在較低風速時收集風能,並利用渦輪機發電。”蘇勇劍説,同時裝置採用漏斗形複合曲面集光器,還可實現高效太陽能發電。

這樣一款小型風光發電集成裝置,可廣泛用於城市、道路或山區中豐富的自然風能和太陽能資源的利用,對節省一次能源和不可再生能源有重要意義。

該裝置的輸出功率約為110.25W,如果在一平方千米中佈置50台機組,預計1年可發電2.65×10^9 kW•h,與傳統煤電相比,將等效節約標準煤約3.254萬噸,減少二氧化碳排放量約90.07噸。不僅高效環保,還大大降低了建設成本。

令人驚豔的是,裝置造型為樹形結構,在提高新能源利用率的同時還能夠美化城市。因此,他們給項目取了個浪漫的名字—“一樹風光”。

在室外進行實驗

成員都想考研究生

“一樹風光”是一個從零開始的項目,在賽場上是初來乍到的新面孔,卻以其出彩的創新點打動了評委。

團隊告訴上游新聞·重慶晨報記者,由於可供項目參考的資料和文獻非常少,只能靠團隊自己不斷摸索。而項目的很多創新點常常來自日常生活中突發的一些小靈感,經過大量的實驗與思考,靈感得以轉化為成果。

從前期調研,模型建立,數值模擬仿真分析,到進行風能發電實驗,太陽能發電實驗,室外驗證實驗,應用場景模擬,再到最後的成品,他們的每一步都走得穩健且踏實。

“當然得了特等獎,並不是團隊的終點,後期還有很多很多需要完成和改善的工作。”蘇勇劍表示,目前作品還不夠成熟和完善,主要是製作材料的選擇,以及裝置的固定方式還需要進一步的完善。後續的研究也會繼續,如果能落地的話,城市裏鄉村中的大部分地區都能夠看到該裝置。

儘管要達成這樣的目標,還有很長的路要走,但對他們來説,有這羣志同道合的夥伴一起,未來值得期待。

不僅如此,團隊的成員都會選擇繼續攻讀研究生,希望在科研領域貢獻力量。

上游新聞·重慶晨報記者 付迪西 實習生 劉寧