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海上风电发展面临难题 专家建议:优化风机动力设计
2024-01-22 来源:科技日报
 

近日发布的《全球海上风电产业链发展报告》显示,当前我国的海上风电机组产能占全球市场的60%,发电机产能占全球市场的73%,我国已成为全球海上风电累计装机规模最大的国家,并已形成完整的海上风电产业链。目前,海上风电发展还面临什么难题?又该如何解决?在前不久举办的2023年海上风能系统和尾流空气动力学国际会议上,相关专家对此建言献策。
 
扬州大学电气与能源动力工程学院院长杨华介绍,海上风电具有资源丰富、发电利用小时高、不占用土地和适宜大规模开发的特点,是全球风电发展的最新前沿,也是中国可再生能源发展的重点领域。海上风电风能资源的能量效益比陆地风电高20%—40%,具有不占地、风速高、沙尘少、电量大、运行稳定以及粉尘零排放等优势。同时,海上风电机组磨损小,风机寿命长,更适合大规模开发。
 
虽然有不少优点,但海上风电发展还面临诸多难题。“如何降低尾流对下游风力发电机的影响,提高风力发电机的布局效率?如何准确预测风场的功率和流场特性变化,优化风机设计?这些都是海上风电研究的难点。”杨华说。
 
来自丹麦科技大学的伦索森教授就风机空气动力学仿真的制动盘和致动线方法提出了新思路。他认为,可开发出一个新的修正模型,解决正则化函数引起的负载过度预测问题,提高计算精度,更精确地设计风机。
 
记者了解到,早在多年前,索伦森和扬州大学风能研究团队负责人沈文忠教授就在全球范围内,开启了基于计算流体的致动线和致动面等方法及技术研究。这些方法至今仍是全球进行流体风电场仿真计算的核心。
 
“基于过去的技术基础,依托现有的大型低速风洞实验室、并行计算集群等一批硬件平台,我们正在筹建深远海漂浮式风力机空气动力—波浪水动力实验室,希望能够在海上风电领域有所贡献,为‘双碳’目标的实现添砖加瓦。”沈文忠介绍,近年来,团队在风机空气动力学、气动声学及气弹动力学方面持续开展前沿探索,目前国内外应用“扬大技术”的风电产品产值超过10亿元。
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