本年計畫首先參考先前的研究成果，並藉由所測試的不同垂直風 力發電機(VAWT)之特性了解，確認不同VAWT所組成的混合式風力 發電系統之可能性，以不同型式組合設計出的混合型垂直軸風力發電 機來；並藉由大量的收集太陽能發電相關之文獻，更進一步的了解了 太陽能薄膜電池各種特性，其中包含光電板組裝方式、材料、接合形 式，並考慮材料成本、使用方便性、結構安全性等，研究最佳固定方 式以保護電池，並改進太陽能電池之線路安排及固定型式以保護線 路，作為相關幾何模型與操作參數的範圍。
數值模擬分析方面，將進行建立氣體動力模擬平台的數值模型，
並以參考文獻之依據作為比較的對象，以確立此完整數值模擬平台的 合理性；接著便開始在此模擬平台架構下，對新型垂直軸風力發電機 的葉片數與葉片長度，做氣體動力的模擬分析。另一方面，同步在現 有自動化資料擷取與處理的風力機實驗平台（圖2.1），架構最佳功率 控制機制，除提供快速、可信賴的風場量測資訊外，也能正確地找出 風力發電系統的最佳性能。第一年後半部之研究重點，將比較風車數 值模擬與實驗的對照部分，以期達到兩者預估性能結果吻合；相關工 作流程圖如圖2-2所示。關於數值模擬平台、風力機之設計與最佳化 功率機制以及實驗平台架構的理論、方法與進行步驟詳述於下。
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圖2- 1 風車測試平台之系統架構
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圖2- 2 第一年之工作流程圖
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(一) 流場數值模擬平台之建立
完整的風力發電機數值模擬，必須涵蓋流場與風車兩大部分。因 此以下分這兩部分加以介紹。
（a）氣體動力流場模擬
在流場的數值模擬部份，首先針架設風力機的場所建立一模型，
主要目的是為了瞭解該場地之邊界層影響的區域作分析及討論；本研 究將針對國立台灣科技大學國際大樓14 樓，來研判是否適合設立風 力發電機之場所。
(b)風力機流場分析
為了近一步了解建立之數值模型在實際應用時的可靠度與誤 差，將以Chua[14]的實驗為目標進行模擬，相關的風力發電機外 型尺寸與操作情形將於第三章做說明。
(二) 實驗平台之裝設及測試
為能夠有效量測風力發電機於大樓屋頂的性能，吾人在此建立一 可拆式風力發電機測試平台。此測試平台不僅在安裝上安全可靠，於 風力發電機的類型及發電機的置換上亦非常的方便，有利於後續研究 的進行。
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(三) 現場實驗測試
由先前的研究發現，新式垂直軸風力發電機非常適合與太陽能搭 配，故測試實驗平台之建置完成後，吾人接著於其上架設多葉片之新 式垂直軸風車做實際風場中的發電性能測試實驗。所得之實驗數據分 別繪製出對應曲線，以便了解風車之氣動特性。並與數學模型作比 較，檢視其趨勢是否符合物理現象，藉此亦可驗證測試平台量測系統 之正確性與可信度。
(四) 風力發電系統最佳功率實驗平台建置
為了往後與太陽能結合，故吾人先找出新式垂直軸風力發電機的 最佳風能功率實驗平台，以利將來能與太陽能做搭配。
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