「太陽能風樹」無懼風雨
IVE工程學生研發智能可再生能源系統 推動高效能源方案

近年不少社區或村屋天台陸續安裝太陽能發電系統，聚沙成塔從源頭減碳，擁抱綠色生活。然而，惡劣天氣偶有發生，本港亦曾有太陽能板於颱風來襲時飛脫而構成危險。香港專業教育學院（IVE）工程系學生受此啓發，研發出結合風能與太陽能發電系統的「太陽能風樹」，此裝置能因應天氣情況自動調節組件開合，除了提高產能效率外，同時避免被強風吹倒，為社區帶來安全及具效率的智能可再生能源方案，研發項目在多個比賽獲獎。

工程系學生一拍即合 盡展所長

「太陽能風樹」是兩位不同工程專業的IVE畢業生在學時期的合作項目。修讀電腦及電子工程高級文憑的葉東運（Jacky）及電機工程高級文憑的林昊熹（Matthew）在IVE求學時，於職業訓練局（VTC）智慧城市創新中心參與項目研發，二人拍檔參加市區重建局與IVE合辦的「『縱』智成城」創意工程及建築設計比賽」，構思能幫助社會的創新方案。他們從日常生活所遇到的難題出發，再考慮各自工程領域的知識去構思參賽項目。適逢當時超強颱風蘇拉襲港，本港出現天台太陽能板遭吹脫的事件，讓Jacky想起家人的兒時經歷：「家中長輩曾分享小時候居所較簡陋，每當風雨來襲電力供應不穩定，更要憂慮隨時斷電而不敢貿然煮食或洗澡。」Jacky遂提出設計無懼風雨的可再生能源裝置。

Matthew對可再生能源亦感興趣，他憶述IVE的課堂曾教授智能電網的發展及應用，讓他了解到發展可再生能源不僅是安裝太陽能板及風車等硬件，也要考慮能源收集、分配及傳輸等應用層面，才能提升發電效率。「當時我認為可以將電機知識學以致用，集中構思硬件配置及能提升效率的能源傳遞方案，Jacky則可發揮其編程技能，我們於是構思出『太陽能風樹』。」

自動化運作 安全生產可再生能源

顧名思義，「太陽能風樹」結合太陽能及風力發電系統，設有太陽板和風葉等組件，系統的獨特之處是加入「自動追光系統」及「風速監測系統」兩大功能。「自動追光系統」可偵測太陽照射的方向自動調整太陽能板的升降及面向，提升產能效率；「風速監測系統」可實時監察風速，在強風時自動收起太陽能板，避免被吹倒。

以跨範疇背景拍檔參賽，兩位男生在過程中發揮其專業知識，互補長短。其中Matthew負責硬件部分，利用太陽能板及風力感應器，配合具油壓調節功能的機械臂作為裝置骨幹的設計，能在惡劣的天氣運作；Jacky則負責編寫裝置的自動化運作程式及操控介面，並將系統連結至公共氣象數據，收集風速、風向及日出時間等資料，讓裝置能按實時數據自動調整至最佳的產能模式。

他們表示，要將課堂所學轉化為有利社會的方案並不能紙上談兵，要考慮控制成本、社會需求等務實層面。Matthew說：「感謝老師教導我們如何平衡成本及裝置效率，即使是低成本的零件，只要配合得宜亦能發揮理想的效用，希望將來可以應用於社區或住宅屋苑。」

承先啟後 精益求精

Jacky及Matthew現分別升讀本地大學的電腦工程學士及電機工程學士課程。他們表示，他們研發的第一代「太陽能風樹」已交予修讀電腦及電子工程、電機工程，以及電腦及數據工程高級文憑的IVE師弟妹接力，在VTC智慧城市創新中心的支持下進行第二代的研發，希望進一步完善設計。團隊在原有的基礎上，優化裝置的外觀及產能效率，完善太陽能板的開合功能，呈現出更貼合「樹型」的外觀。

創新中心的署理高級項目主任杜璟庭（Kelvin）表示，中心致力推廣智慧城市及STEAM教育，並與業界攜手將學生的智慧創新方案帶到社區。他認為「太陽能風樹」的構思適合為公園及社區中心等設施提供額外的供電選擇，推廣可再生能源及綠色生活。Kelvin續指：「中心現正與業界洽談，希望於今年能在海濱位置設置『太陽能風樹』原型機，收集應用數據作進一步發展。此外，原型機亦會在不同場合展出，向公眾推廣可再生能源應用。」

繼第一代「太陽能風樹」於「『縱』智成城」創意工程及建築設計比賽」中取得優異獎，第二代「太陽能風樹」亦在電力公司舉辦的「節能低碳創明天比賽」中取得副學士及高級文憑組別的銅獎，為團隊帶來莫大鼓舞。Kelvin期望未來有更多學生運用創意及專業知識研發創新作品，推動社會發展。

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