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金風科技翟恩地:厘清漂浮式風電痛點,把脈未來技術突破方向

2024-09-24 來源:金風科技微平臺 瀏覽數:797

自成立以來,金風科技始終積極推動海上風電發展,是國內最早一批參與海上風電建設的整機企業,同時也積極推動了海上風電機組迭代進程。近五年,金風科技實現了6.7兆瓦、8兆瓦、13.6兆瓦和16兆瓦級四代產品的跨越。其中GWH252-16MW機組已刷新多項世界紀錄,并已實現批量化應用,為海上風電技術創新和驗證積累了寶貴經驗。當前,金風科技也正在深入開展漂浮式風機相關研究,在提前識別風險、做好基礎研究的前提下穩步推進創新產品研發與應用進程,落實“負責任的創新”,為風電行業健康發展作出扎實貢獻。

2024年9月21日,第四屆中國深遠海漂浮式海上風電大會在江蘇鹽城舉辦,三百多位專家學者、行業同仁共同參會。金風科技總工程師翟恩地主持大會,并作圓桌論壇引導發言,與在場嘉賓探討深遠海海上風電發展與挑戰。翟恩地表示,漂浮式風機設計仍存在“十大痛點”,行業在進行相關技術創新應用前,應做好實驗驗證積累,攻克關鍵技術難題,從而把脈未來技術突破方向,推動漂浮式技術落地。

深遠海區域擁有豐富的風能資源,我國海疆遼闊,深遠海海上風電資源開發潛力巨大。國家氣候中心數據顯示,我國海上100米高度、離岸200千米范圍內,風能資源技術可開發量約22.5億千瓦。深遠海海上風電的發展,既可顯著提升風電開發規模、降低沿海地區用能成本,又為推動能源轉型、實現“雙碳”目標達成提供支撐,意義重大。不過,深遠海環境相較于近海更為復雜,對風電機組設計、風電項目建設與運維提出了極高的要求,因此風電行業需要穩定、高效的創新技術支撐深遠海風電的發展。

在這一背景下,漂浮式風電是風電行業“走向深藍”的關鍵路徑。漂浮式技術作為當今能源行業先鋒技術之一,集空氣動力學、結構動力學、水動力學和新型電力系統等多學科于一身,其技術攻關難度不容小覷。翟恩地表示,為實現漂浮式技術的高效、可靠應用,務必避免“大干快上”,而應該厘清痛點,打好基礎。

會上,翟恩地圍繞風電機組設計各項要素,為與會嘉賓分析了漂浮式風機設計的十大痛點。

包括:一體化仿真與設計工具鏈仍不完善;長柔葉片氣動彈性問題仍未徹底解決;耦合動力學仿真存在水動力挑戰;浮式基礎強度設計尚未實現一體化;系泊系統的降本路徑不明確;動態纜設計復雜且面臨巨大壓力;葉輪、傳動鏈與塔架的耦合振動難以規避;閉環控制仍存失穩問題;水池縮尺實驗存在局限性;遠程監測和機組可靠性驗證不足。以上痛點均來自漂浮式風機設計的各項關鍵環節,若不能得到合理解決,則會為漂浮式風機的運行埋下隱患。

翟恩地認為,盡管存在諸多痛點,但任何一項創新技術的開發與應用都是機遇與挑戰并存,做好基礎研究,是最大程度規避風險,抓住創新機遇的“大道之行”。為解決以上痛點,翟恩地認為,“一體化”是行業發揮科研合力的關鍵,未來的研究應著眼于開發更加高效、全耦合的一體化設計工具。且應加速開發全耦合的強度分析方法,實現風、浪、流多重載荷的一體化計算;在長柔葉片領域,未來應著重于改進氣動設計理論、優化傳統的葉素動量理論;在耦合動力學仿真領域,未來的研究方向應包括更高階的計算流體動力學(CFD)仿真工具開發,并進一步優化浮體設計。對于系泊系統成本、動態纜設計、葉輪、傳動鏈與塔架的耦合振動等問題,翟恩地也針對性地給出了相關解決方案,并和與會嘉賓展開深度交流。

自成立以來,金風科技始終積極推動海上風電發展,是國內最早一批參與海上風電建設的整機企業,同時也積極推動了海上風電機組迭代進程。近五年,金風科技實現了6.7兆瓦、8兆瓦、13.6兆瓦和16兆瓦級四代產品的跨越。其中GWH252-16MW機組已刷新多項世界紀錄,并已實現批量化應用,為海上風電技術創新和驗證積累了寶貴經驗。當前,金風科技也正在深入開展漂浮式風機相關研究,在提前識別風險、做好基礎研究的前提下穩步推進創新產品研發與應用進程,落實“負責任的創新”,為風電行業健康發展作出扎實貢獻。


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