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[能量採集(1)]打造隨手可得的「微型綠能」
 

【CTIMES/SmartAuto 江城 報導】   2013年06月12日 星期三

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為了擺脫纜線的束縛,從佈線以及更換電池和充電的煩惱中解脫而出,「自發電」技術一直是近代工程師們追求的目標。經過長久的努力,能量採集(Energy Harvesting)技術已經取得了長足進展,近年來和無線感測器網路(WSN)結合,在大樓管理、工業自動化、環境監控應用中展現了極大發展潛力,並延伸到消費性應用中,開發出許多運用振動發電原理為可攜式裝置充電的新穎產品。

不同能量來源的潛在功率密度
不同能量來源的潛在功率密度

能量採集一般定義為透過收集光、熱、振動和電磁波等能源,並將之轉換為電力,為設備本身提供足以維持正常運作的能源。經由這些周圍環境的自然「現象」所獲取的能量都非常微小,能夠提供的輸出電力相當有限,因此在大部份應用中都將能量採集技術與感測器和無線元件結合,打造出可將獲取的電力供給元件本身使用,或是傳送到其他能運用這些微小電力的可攜式設備中。

就技術形式來看,能量採集可區分為四項關鍵技術:太陽能、電動(Electrodynamos)、壓電(Piezoelectricity)和熱電(Thermoelectrics)。據IDTechEx預估,2022年整體能量採集設備的市場規模可望超過50億美元,太陽能仍將持續主宰消費性應用,但其他的能源採集技術都將在工業領域中找到更廣闊的應用市場。

目前引領能量採集市場的仍然是太陽能電池和電動這兩項相對較成熟的技術,然而,更多新興技術正在快速發展,例如,美國能源部(DoE)正在和BMW與GM等公司合作,轉換引擎廢熱並反饋給汽車電力系統使用;美國太空總署(NASA)也在火星任務中使用了熱電技術。另外,壓電池能量採集技術也由於外形可製作得更加精巧引起更多關注。該機構預估2018年壓電式能量採集市場將達1.45億美元,每年的年複合成長率達38%,到2022年該市場更可望成長到6.67億美元。

關鍵字: Energy Harvesting  能量採集 
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