更新时间：作者：小小条
据新华社报道，
第50届日内瓦国际发明展
近日在瑞士日内瓦闭幕，
中国代表团携200多项发明参展，
共获得77项金奖、
96项银奖和55项铜奖。
其中，
来自广州祈福英语实验学校的
6名高中生及指导老师邓九贵
获得金奖，
也让该校成为全国唯一获此殊荣的高中。
让我们借此机会一探广州作为“国际科技创新中心重要承载地”的后备力量。
亮点：垂直轴风力发电机低风速启动
获得日内瓦国际发明展金奖的“低风速启动垂直轴风力发电装置”由卢柏霖、肖政、朱洋霖、王韵淇、刘星澈、黄晖然6名高中生发明，在邓九贵老师指导下，历时3年研制而成。这也是全球首款可在低风速情况下启动的垂直轴风力发电装置。
设计低风速启动装置
克服“启动难”瓶颈
邓九贵介绍，长期以来，垂直轴风力发电机有一个致命缺陷，那就是无法在低风速条件下启动，必须在较高风速下才能克服最大静摩擦力开始转动，这也造成其应用受限，至今没有得到大量推广。
获奖者朱洋霖介绍，早在初三上物理课时，他就学*了法拉第的电磁感应原理和法拉第发明的人类历史上第一台发电机。后来，在邓九贵的指导下，他们几个同学一起成立课题组，想看看如何进行创造改良，解决垂直轴风力发电机启动难的问题。“到了高中，我们还在同一所学校，于是继续在邓老师的指导下进行这项发明研究。”
邓九贵和同学们发现，要让垂直轴风力发电机启动，关键是要在一开始给予较大的扭力，“就好像开汽车，一开始的油门要大，车才能启动，启动之后，垂直轴风力发电机就可以依靠惯性。即使风速很低，依然能够发电，发电效率也能和水平轴风力发电机不相上下。”
获奖者肖政表示，此次发明的最大创新点，是团队设计了一个发电机低风速启动装置。该装置由一个变速器，一个双速飞轮，还有旋转叶片组成。在1.5m/s~2m/s的风速下，该装置可带动下方垂直轴风力发电装置旋转启动。
“我们前后选用了4种不同转速的变速器，转得快了，产生的力会很小，没有办法克服最大静摩擦力。转得慢了，发电效率又会降低。最终，我们选择了260转/分钟的变速器，实现了我们想达到的效果。”
“我们还设置了一个刹车装置，当风速超过7级时，风力发电机就可以自动停止发电，以防出现电流过载或其他意外情况。”获奖者王韵淇表示。
垂直轴风力发电机
水平轴风力发电机：占地大成本高
邓九贵介绍，平时大家见到的风力发电机几乎都是水平轴的大扇叶发电机，其优点是可以在较低风速下启动，发电效率也比较高，但缺点是占地面积大，安装成本高，一片扇叶的长度就有70米，直径就有150米，会对发电机周围的空间布局造成影响。
垂直轴风力发电机：占地小可自由调节
相比水平轴的大扇叶发电机，垂直轴风力发电机能比较自由地调节大小，占地面积比水平轴风力发电机小得多，其能量转化效率与水平轴风力发电机几乎不相上下。
可用于路灯供能
已有外国企业咨询
“目前来看，风力发电机能在微风环境下实现高效稳定发电，实现在城市乃至家庭的安装使用，这可以为清洁能源领域开拓全新路径。”
邓九贵表示，在日内瓦国际发明展上，他们将这一垂直轴风力发电机外接了20个并联的LED小灯，并用电风扇为发电机提供风力。很快，垂直轴风力发电机开始旋转，LED小灯也开始亮起，吸引了现场很多人的目光。在学校的实验室内，邓九贵和其他几名学生展示了相同的实验。
“在日内瓦，我们和很多逛展的客商交换了名片。”邓九贵说，目前，他的电子邮箱内已收到多封国际邮件，希望获得专利授权用于实践，“其中就有瑞士的一家公司，他们正在非洲投资路灯项目，想购买专利用于当地道路照明的供电。”
在邓九贵看来，为路灯供能，除了使用他们发明的低风速启动垂直轴风力发电装置外，还可以配合光伏设备、储能装置一体化工作。“光伏设备只有在阳光直射下才能实现比较高的发电效率，而垂直轴风力发电装置小巧灵活，还可以安装在路灯上，在阴天有风的天气也能发电，两种清洁能源互相配合，加上储能设备，能让供能更有保障。”
邓九贵介绍，这一装置同样可以用于风能条件比较好的农村家庭，用来产生更多绿电，还能与农村光伏设备兼容，进一步帮助农村家庭发电赚钱，同时也能兼容大型水平轴风电。
“日内瓦国际发明展上，我们周围还有华能集团、南方电网等国内大型能源企业。我们的发明引起了华能集团的兴趣，我们现场还交换了联系方式。”邓九贵说。
日内瓦国际发明展的奖牌
评委看重原创性胜过硬科技含量
不难看出，邓九贵和学生们的这项发明硬科技含量并不高，对此，邓九贵认为，该项发明之所以能摘金，关键在于其原创性和解决实际问题的能力。
“我们学校已经连续多年赴日内瓦参加发明展，且都获得了金牌。据我所知，还有不少国内著名高校院所、著名企业携发明参赛。我印象非常深的是，国内有一所著名高校带去了一个仿生机械手，科技含量非常高，但最终只拿了一块铜牌。评委们已看到过很多类似的发明，如果没有突破，很难获得好名次。”
邓九贵介绍，他已连续多年带队前往瑞士、德国、美国等地参加国际发明展。历届日内瓦国际发明展上，学校的《手摇发电与太阳能冷暖食物便携箱》《脚踏发电多功能婴幼车》《平流河发电装置》等发明，不仅斩获金牌，还收获了很多意向客户。
平流河发电装置，该装置由提速机构和发电机组成，可在水速大于1m/s的河流中启动发电，有效解决平缓河流中的能源利用问题。
小资料：日内瓦国际发明展
日内瓦国际发明展创办于20世纪70年代，由瑞士联邦政府、日内瓦州政府、日内瓦市政府与世界知识产权组织共同举办，是世界上举办历史最长、规模最大的发明展之一。
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