各國政府對風力發電與太陽能發電等綠色能源積極作多,不僅讓風機、太陽能電池等綠能業者與電力電子業者直接受惠,對專精動作控制的業者而言,由於可變式葉片、追日系統等輔助技術可為上述綠能投資,特別是大規模的電廠級建設帶來顯著的效益,因而也順勢搭上這波綠能列車。
由於追日系統可帶來顯著效益,因此該技術在大規模太陽能發電廠的應用已相當普遍。 |
美商國家儀器(NI)綠能專案工程師林廣哲表示,綠能產業興起,對於投入運動控制,特別是步進馬達控制技術研發的業者而言,都意味著新的機會。以太陽能發電為例,由於太陽能發電的效率與日光照射太陽能面板的角度有直接關係,因此,若能設法讓太陽能面板的角度隨著太陽的位置變化,便可顯著提升太陽能面板的發電效率。
對投入興建大型太陽能發電廠的業者而言,由於政府提供優渥的保證收購電價,因此只要太陽能面板的效率能提升1%,就可創造出大筆營收,因此,近年來歐、美等地新建的太陽能電廠,導入追日系統的案例比比皆是。不過林廣哲也坦言,一般住宅或辦公大樓等小規模太陽能面板布建,要搭配追日系統有其窒礙難行之處,因此,追日系統的應用市場,主要以標案為主。
相較之下,風力發電對於運動控制技術的需求,就不僅見於大型電廠級設備,即便是設計給社區或大樓屋頂安裝用的小型風機,同樣須由內建微處理器(MPU)或現場可編程閘陣列(FPGA)的嵌入式控制系統來實現風車葉片角度與車軸控制功能。因為對風力發電而言,風的強度與發電效率不必然成正比,當風力過強時,風車葉片甚至必須設法減速或轉動風車軸避免正面迎風,以防止葉片轉速過高,損壞發電設備。
因此,先進的風力發電系統不僅風車的葉片角度可以調整,就連車軸也能360度旋轉,以調整風車的受風角度。此外,有些電廠級的風力發電系統還配備聲音監測系統,可監測零件轉動時的聲音,據此判斷零件是否發生異常或使用壽命即將告終,讓管理人員提早準備維修備品。
林廣哲指出,綠能崛起不只是光電業者和機械業者受惠,許多工業控制與自動化業者同樣雨露均霑。以NI本身為例,便特別針對綠能市場設有專業團隊,以支援客戶進行技術研發。值得一提的是,像追日系統或風車控制這類設備市場,設備供應商的品牌往往是隱身幕後的,例如NI便有不少客戶雖採用該公司推出的嵌入式控制平台,但這些產品上只看得見客戶的品牌,不見NI品牌。不過在台灣,目前NI的綠能客戶主要仍以研究單位為主,台灣業界投入追日系統或風機設備研發的例子仍不多見。