開發(fā)新型修正模型 優(yōu)化風機動力設計

　　近日發(fā)布的《全球海上風電產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展報告》顯示，當前我國的海上風電機組產(chǎn)能占全球市場的60%，發(fā)電機產(chǎn)能占全球市場的73%，我國已成為全球海上風電累計裝機規(guī)模最大的國家，并已形成完整的海上風電產(chǎn)業(yè)鏈。目前，海上風電發(fā)展還面臨什么難題?又該如何解決?在前不久舉辦的2023年海上風能系統(tǒng)和尾流空氣動力學國際會議上，相關(guān)專家對此建言獻策。

　　揚州大學電氣與能源動力工程學院院長楊華介紹，海上風電具有資源豐富、發(fā)電利用小時高、不占用土地和適宜大規(guī)模開發(fā)的特點，是全球風電發(fā)展的最新前沿，也是中國可再生能源發(fā)展的重點領(lǐng)域。海上風電風能資源的能量效益比陸地風電高20%—40%，具有不占地、風速高、沙塵少、電量大、運行穩(wěn)定以及粉塵零排放等優(yōu)勢。同時，海上風電機組磨損小，風機壽命長，更適合大規(guī)模開發(fā)。

　　雖然有不少優(yōu)點，但海上風電發(fā)展還面臨諸多難題。“如何降低尾流對下游風力發(fā)電機的影響，提高風力發(fā)電機的布局效率?如何準確預測風場的功率和流場特性變化，優(yōu)化風機設計?這些都是海上風電研究的難點。”楊華說。

　　來自丹麥科技大學的倫索森教授就風機空氣動力學仿真的制動盤和致動線方法提出了新思路。他認為，可開發(fā)出一個新的修正模型，解決正則化函數(shù)引起的負載過度預測問題，提高計算精度，更精確地設計風機。

　　記者了解到，早在多年前，索倫森和揚州大學風能研究團隊負責人沈文忠教授就在全球范圍內(nèi)，開啟了基于計算流體的致動線和致動面等方法及技術(shù)研究。這些方法至今仍是全球進行流體風電場仿真計算的核心。

　　“基于過去的技術(shù)基礎，依托現(xiàn)有的大型低速風洞實驗室、并行計算集群等一批硬件平臺，我們正在籌建深遠海漂浮式風力機空氣動力—波浪水動力實驗室，希望能夠在海上風電領(lǐng)域有所貢獻，為‘雙碳’目標的實現(xiàn)添磚加瓦。”沈文忠介紹，近年來，團隊在風機空氣動力學、氣動聲學及氣彈動力學方面持續(xù)開展前沿探索，目前國內(nèi)外應用“揚大技術(shù)”的風電產(chǎn)品產(chǎn)值超過10億元。

　　來源：科技日報記者 夏凡 通訊員虞璐、孫嘉隆