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風電先驅,鮑亦和院士的浮海風力發電機     文/徐潤

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風電先驅,鮑亦和院士
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  • 鮑亦和博士 專訪 (上)
  • 鮑亦和國家院士的自我介紹
  • 人物專訪: 生命不息、奮鬥不止的鮑亦和院士
  • Fox News Special Report for Dr. Pao and his companies
  • 專訪鮑亦和美國國家科學院院士的全程錄音
  • 美國國家工學院院士鮑亦和博士
  • 美國國家工學院院士鮑亦和博士談如何自我定位
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    他是創新思想家
    他是科技發明家
    他是美國國家工程院院士
    他被法國工業科技期刊評為過去40年 全世界最重要100位的創新者之一
    他被稱為 “水刀之父”
    他的公司曾獲得美國能源部全國能源創新最高獎
    他是浮海風力發電場的創始人
    他是成功技術企業家。 在美國,他曾有三家上市的技術公司


    他為人類發展了新的工具和能源。 在他的領導下:
    1.水箭技術 (Waterjet Technology)。把超高壓的水箭  (Ultrahigh-Pressure Waterjet) 發展成一個新的工具。是工業上,以電腦操縱,冷切、冷割、冷鑽、冷銑的新工具。成為 可變通性工廠自動化 (flexible factory automation) 的主要工具。創立了新的水刀工業 (Waterjet Machining Industry).  被稱為“水刀之父”.
    2.不挖溝技術 (Trenchless Technology)。把水鑽 (Rotating Waterjets) 發展成一 個新的工具。用在地下水平導向鑽孔 (Directional Horizontal Drilling)。以不挖 溝、很便宜的方式安裝地下管道。 不破壞地面。 引進了不挖溝的新工業 (Trenchless Industry)
    3.立軸式風電機技術 (Vertical Axis Wind Turbine Technology)。 和美國三地亞 國家研究所 (Sandia National Labs)合作把立軸式風電機發展成 一個便宜可靠,在 路上風力發電的工具 。生產清潔的電源 。為社會的清潔電源及環境保護作貢 獻 。他的福祿風電公司和三地亞共同獲得美國能源部1981年度全國能源創新 的最高獎  。
    4.表面處理技術(Surface Preparation Technology)。 發展沙水箭 (NewjetTM) 成 一個除鏽除漆效率很高的新工具。取代噴沙。無灰塵,不生火花。 很經濟,很衛生,也很安全。US Patent No. 6,168,503 (2001).  現由一家德國公司商業化。在船塢中,為船舶除漆除鏽,取代噴沙。
    5.浮海風電場 (Floating-Windfarms-at-SeaTM)。 正在發展大規模、 浮在海上的風力發電場。在風大的海上,裝置大批、便宜可靠、立軸式、浮在海上的風電機。浮海風電場可成為一個新的工具,把海上豐富的風能資源,變成便宜的綠電。如此,風可取代煤,成為發電的主要能源。便宜的綠電,可取代汽油,成為 推動油電混合車輛的主要能源。以風代煤,以風代油,可大大減少世界上能源缺乏,空氣污染,及氣溫上升的問題。

        每次和鮑亦和院士(Dr. Y. H. Michael Pao) 見面,他總是在切入正題後,走到會議桌頂端的寫字板前,揮舞手中的彩筆,畫出各種符號,寫出各種數字,而且多數在小數點以後。此景此情,像時光倒退了幾十年,筆者在大學的階梯教室裡,尊敬的師長在講臺上,娓娓道來,把他的學子帶入變幻無窮的科學殿堂。

        眼前的鮑院士正是這樣,雖已進入從心所欲,不逾矩之年,說起話來仍然底氣十足,走起路來步履輕盈,精神矍爍。一頭梳理整齊的灰髮,和絕對平整的襯衫領帶,且色彩配搭相宜,襯出他紅潤的面色和一派儒雅之風。大科學家特有的高額充滿了智睿,充滿了人生的閱歷和經驗。看他在講臺上,胸中有丘壑,腕底生疾風,竟有玉樹臨風飄逸。一派天然,在率真質樸之中,構成精神世界和 科學世界的交融。
       
         美國國家工程院 (National Academy of Engineering USA) 是全世界工程科學的最高殿堂,院士們都是全世界範圍中遴選而出,每位都是真才實學,有重大發明。美國國家工程院有兩千多位院士,鮑院士是21世紀初年,即2000年當選為院士的,少數裔僅僅是2位數,華裔則更少。實在使人驚奇的是,鮑院士的胞兄鮑亦興 博士也是美國國家工程院的院士。他是世界應用力學界的權威人士。這樣的例子真是天下慕向之,如鳳毛麟角。且又使人不禁想起他們的祖德,鮑院士的祖父是江蘇東臺人,清末最後的秀才,在那窮鄉僻壤有如此讀書君子是何等榮耀。鮑院士的父親鮑德澄 不到20歲,就離開故裡,去香港讀書。是他,第一個把 歐洲土地改革法翻譯成中文,官拜地政部次長,台灣的土地改革為台灣的經濟騰飛奠定了基礎,鮑老先生功不可沒。鮑氏兄弟的傑出成功除了祖德外,當然他們自己的努力是毋庸置疑的。
        
        上世紀六十年代初,鮑亦和自約翰.霍普金斯大學(Johns Hopkins University) 取得博士學位,進入西雅圖 波音科學研究所工作,專攻大氣中的層流 (flows in stratified atmosphere),並編訂“高空的紊流及其探測“ 一書, 於1968 年出版。 (“Clear Air Turbulence and Its Detection,” Edited by Yih-Ho Pao and A. Goldberg, Plenum Press, 1968).  八年的時間,他並參與波音公司的許多發展計劃,包括:波音727、 737、及747客機的發展。用雷達 (phased-arrayed radar) 偵察 洲際導彈等。不僅是科學研究,還有怎樣把高新科技應用在商業領域,怎樣組織團隊,培養人才,怎樣應對客戶,建立良好人際關係..。 鮑院士回顧說,在波音公司的八年,除研究發展外,還學了很多其他的項目,也為他後來的創業及發展奠定了很好的基礎。他也很感謝波音公司。

        現任美國國務卿萊斯(Condoleezza Rice) 在2005年2月18日美國參議院 發表演說時說,只有讓人民有  〝想像力〞(Imagination) ,國家才有發展空間,人民有了想像力,國家就有希望。資本市場的最大活力,要的就是〝想像力〞,而不是〝現金股息〞投資的吹捧。

        有了想像力,才會創新,科技創新也是一樣。鮑亦和院士確實是科技創新方面的思想家,從而才能成為傑出的科技發明家。1998年,鮑院士被法國工業科技期刊 (Industries et Technique)評為過去40年 (1958-1998) 全世界100位最重要的創新者之一。

        1971年,鮑院士離開波音公司,僅投入2000美元,用家中的車庫作辦公室,開始了自行創業。僅僅4個月,就拿到第一份 美國海軍部 的研究發展合同。他把在波音研究的專長,運用到海下。為美國海軍部,推測大型潛水艇在海下的痕跡。

        以後,他又領導發展了水箭技術和水平導向鑽孔技術。把超高壓的水箭   (Ultrahigh-Pressure Waterjet) 發展成 一個新的工具。是工業上,以電腦操縱,冷切、冷割、冷鑽、冷銑的新工具。成為 可變通性工廠自動化 (flexible factory automation) 的主要工具。(US Patent No.)   創立了新的水刀工業 (Waterjet Machining Industry)。 鮑院士被稱為“水刀之父”。水平導向鑽孔技術 (horizontal directional drilling),是把導向的高壓水鑽發展成一個在地面下鑽孔的新工具。用不挖溝的方式來安裝各種地下管道。不要挖溝破壞地面。引進了一個新的”不挖溝”工業。 這些新技術很快轉成商業化。公司先後在美國NASDAQ全國市場上市。

        鮑院士在美國創立了六家技術公司,並擔任他們的董事長及總裁,發展他們的技術和管理團隊。把三家公司在美國NASDAQ全國市場上市。這三家公司是﹕Flow International Corporation (FLOW), ADMAC, Inc. (ADMC) 和FlowMole Corporation (MOLE) 。依照Baron’s   的統計,FLOW是在1983年全美國新上市公司中股票上漲最高的第三名。

        因為嚴重的過敏症,1992 年, 鮑院士舉家南遷,從美國最北部的西雅圖到最南部的休士頓。1999年,鮑院士的過敏症越來越嚴重,再加上血管堵塞,健康每況愈下。宣告退休,賣掉他上市公司的股份,進入病退狀態。鮑院士改變飲食及生活方式,老天有眼,奇跡出現,竟以自我調整,戰勝疾病。

    東山再起,一年前,鮑院士開始領導發展浮在海上的風力發電場。在風大的海上,裝置大批、便宜可靠、立軸式、浮在海上的風電機。把海上豐富的風能資源,變成便宜的綠電。
        
        時勢造英雄,這是古今中外的歷史所證實的。如今的時勢,將造就鮑院士這位老英雄。

        2000年諾貝爾化學獎得主、現致力於研究新能源的科學家麥克德邁(Alan G. MacDiarmid) 今年8月在全美新興資訊科技大會 (EITC) 上報告說,〝在未來50年,人類面對的10大挑戰中的第一名就是能源,其次是水源、糧食、環境、貧窮、恐怖戰爭、病疫、教育、民主、人口。在能源的解決辦法上有風能、日光能、地熱、海流、核能、氫能、生物能。〞他將能源作為未來50年人類面對10大挑戰的第一,又將風能作為解決能源的首位。按照邏輯學,我們能不能這樣說,風能是未來50年人類要解決的最主要的問題。

        筆者特訪鮑院士,因為聽說,他正在醞釀著,戰略性的大戰役,如果成功,將改變能源發展的歷史﹔如果成功,將給全球人類帶來福音。也就是前面麥氏報道中的兩個第一,能源是第一挑戰,風能是第一解決方法。鮑院士的大戰役就是他正在制定的〝以風代煤,以風代油〞的五年戰略計劃,投入31億美元,在風大的海上發展一座大規模的浮海風電場,使海上風電比煤電便宜。如此,海風可取代煤,成為發電的主要能源。便宜的綠電,可取代汽油,成為推動油電混合車輛的主要能源。以風代煤,以風代油,可大大減少世界上能源缺乏,空氣污染,及氣溫上升的問題。

       早在上世紀80年代,鮑院士對風力發電產生了興趣,並著手開發。於1981年成立福祿風電公司 (FloWind Corporation),並擔任其總裁 (1981-1985)。在他的領導下,福祿風電公司和美國三地亞國家研究所 Sandia National labs合作,共同發展出,經久耐用、造價低的,300千瓦立軸式風力發電機(為當時水平軸式發電機造價的40%)。這是當時美國最先進,功率最大,發電成本最低的風力發電機。並與”三地亞”共同榮獲得1984年美國能源部全國能源創新的最高獎。

        1981到1985年底,鮑院士在加州舊金山附近的Altamont Pass 和洛杉磯附近的Tehachapi Mountains創建了兩個大規模風力發電場,總裝機量17萬千瓦。他領導的福祿風電公司成為全美國第二大風電公司。福祿風電公司曾設計、製造、安裝了500多臺100千瓦及300千瓦立軸式風力發電機。這些造價低、高質量的風力發電機在加州運營了20多年。鮑院士不愧為華人發展大型風力發電機及大規模風力發電場的先驅。

        近年來,以石油為主的能源危機紛紛亂亂,上牽動著各國領導人的神經,下關切到平民百姓的生計,無人不受其影響,各種聲音應運而生。

        作為一位有責任感的學者,他要大力發展風力發電,把他的立軸式發電機搬到海上去。

        從去年開始,他的每一根血管都為此而流動,他的每一根神經都為之而跳動,他已全身心地進入了這一境界。

        休士頓是世界能源之都,也是海上技術的大本營,海上石油平臺林立。於是,他找來了海上平臺專家,要讓立軸式發電機,可穩定的浮在海上。

        新的立軸式浮海風力發電機必須要用新的材料,即要質量好,又要價格低。於是,他又找來了美國高新合成材料的專家,汪蘇甦博士 (麻省理工MIT) 。汪博士是休士頓大學的名教授,也是合成材料在海上的應用中心的主任。最近又被任命為美國外海大型風機測驗中心的主任。

        白先慎博士,蘇博士,張執信博士,田槆博士...也參加了鮑院士新的團隊。團隊的作用,怎樣組織團隊,鮑院士絕對不會次與企業巨頭。他在西雅圖的團隊曾經擁有40多名博士。三家公司上市後,很多位團隊成員,成了百萬富翁。

        休士頓是美國第四大城市,是最大的世界能源、航天、醫學、海洋科學中心。最近,聯邦政府決心把美國海上風能中心放在休士頓,並列入北極星計劃。北極星計劃是美國在德州施行的一個龐大的經濟計劃,將投資600億美元,像北極星那樣,引導美國的經濟發展。

        從2005年初 到2006 四月底,16個月中,鮑院士飛行了20多萬英哩。足跡踏遍大半個地球。去了解世界上電能的需求及供應和風電的發展。尤其是了解風電領先的歐洲, 包括:它在風電技術上的發展、風電場的投資和貸款、及海上風電場的發展計劃。及歐洲各國的風電優惠政策。並進一步了解中國大陸及台灣的風電政策及其沿海風速分布圖。他為“以風代煤,以風代油〞的戰略計劃,收集了很多資料。

        絕大多數人,到了鮑院士這樣的年紀都有『風雨歸舟』之感﹕卸職入深山,隱雲峰,受享清閑。鮑院士原本完全可以功成名就,頤養天年,以他對人類的貢獻,到任何時候都會得到社會的崇敬。有人說,〝人到了老年,有5老 — 老本(身體) 、老底(經濟) 、老伴、老友(好朋友) 、老窩(住所) ,如果這5老基本保證,晚年的生活就會很幸福了。〞鮑院士對此一一不缺,遠遠超過了這5老。他有一個幸福的家庭,夫人賢惠時尚,育有一兒一女,女兒鮑世芳哈佛大學商學院碩士,兒子鮑世民麻省理工學院電機工程,電腦科學碩士,他們各人頭上都有一片天,拒過〝少以父蔭〞的日子,獨自立業。是什麼驅使鮑院士在此高齡又要披甲上陣﹖因為他有一顆赤子之心。

        鮑院士是位美籍華人,像很多老華僑那樣,池魚思故淵。去年3月,他回到故鄉,江蘇東台,於東台市政府簽約,在風大的東台海岸上及海上,建立大規模的風力發電場,為長江三角洲生產大量的綠電,並提高鄉親的生活水平。現在,鮑院士又忘情地和我探討,將他那宏偉計劃的突破口放到中國去,在中國沿海風大的海上,或在風大的台灣海峽上,矗立起他的大規模的浮海風電場。他說,再生能源是一個層面,減少中國的空氣污染,保護好環境又是一個層面。凝視著老人,我默默地背誦著一位哲人給我的信中所引用的八世紀的佛教老師善地德瓦 (Shantideva) 的話﹕

            世界上一切的喜悅,
            來自希望他人快樂。
            世界上一切的痛苦,
            來自希望自己享受。
            需要很繁瑣的解釋嗎﹖
            幼稚的眾生只管自己,
            佛則為他人福祉而操勞,
            看看這兩者差別有多大!

        碧藍碧藍的天空,一絲絲白雲,深深的海洋,一群群海鷗﹔一排排立軸式風機,伸向天際,望不到盡頭,隨風盡情飛舞,—  崇高的講臺上,鮑院士仍在揮舞彩筆,千瓦、兆瓦、風速、成本、市場......。

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