1、大功率海上漂浮式垂直軸風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)與裝備（共性關(guān)鍵技術(shù)類）
研究內(nèi)容：面向新型風(fēng)力發(fā)電實(shí)現(xiàn)機(jī)理和關(guān)鍵技術(shù)需求，研制大功率海上漂浮式垂直軸風(fēng)電機(jī)組。具體包括：探索海上漂浮式垂直軸風(fēng)電機(jī)組高效風(fēng)能捕獲及轉(zhuǎn)化技術(shù)；海上漂浮式垂直軸風(fēng)電機(jī)組構(gòu)型設(shè)計、傳動機(jī)理與載荷特性分析技術(shù)；垂直軸風(fēng)電機(jī)組與漂浮式基礎(chǔ)一體化優(yōu)化設(shè)計技術(shù)；海上漂浮式垂直軸風(fēng)電機(jī)組氣動與水動耦合試驗(yàn)工況下縮比模型高保真驗(yàn)證技術(shù)；海上漂浮式垂直軸風(fēng)電機(jī)組樣機(jī)研制、安裝和測試驗(yàn)證技術(shù)。
考核指標(biāo)：提出20兆瓦級海上漂浮式垂直軸風(fēng)電機(jī)組設(shè)計方案，氣動與水動耦合試驗(yàn)工況下縮比模型載荷對整機(jī)仿真載荷的復(fù)現(xiàn)準(zhǔn)確度不小于90%；研制額定功率不低于2兆瓦的海上漂浮式垂直軸風(fēng)電機(jī)組樣機(jī)，最大風(fēng)能利用系數(shù)不低于0.40，設(shè)計壽命不低于25年，發(fā)電工況時漂浮式基礎(chǔ)最大傾斜角不大于10度，極端工況時最大傾斜角不大于15度，通過第三方機(jī)構(gòu)認(rèn)證，并進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證。
關(guān)鍵詞：大功率海上漂浮式垂直軸風(fēng)電機(jī)組，高保真，輕重量，低重心
2、大功率前端調(diào)速高電壓海上風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)與裝備（共性關(guān)鍵技術(shù)類）
研究內(nèi)容：面向大型海上風(fēng)電機(jī)組對低損耗、高效率及高經(jīng)濟(jì)性發(fā)電系統(tǒng)的重大需求，突破前端調(diào)速高電壓海上風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)。具體包括：前端調(diào)速高電壓大功率海上風(fēng)電機(jī)組集成設(shè)計技術(shù)；具備前端調(diào)速功能的傳動鏈構(gòu)型、設(shè)計及制造技術(shù)；高電壓發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)與電磁、絕緣及冷卻技術(shù)；調(diào)速系統(tǒng)及整機(jī)控制技術(shù)；前端調(diào)速高電壓海上風(fēng)電機(jī)組樣機(jī)研制及實(shí)驗(yàn)技術(shù)。
考核指標(biāo)：提出前端調(diào)速高電壓海上風(fēng)電機(jī)組設(shè)計方案，額定功率不小于20兆瓦，傳動鏈的前端調(diào)速系統(tǒng)額定功率不大于20%機(jī)組額定功率，高電壓發(fā)電機(jī)額定輸出電壓不低于35千伏；研制具備前端調(diào)速功能的傳動鏈和高電壓發(fā)電機(jī)，傳動鏈輸出轉(zhuǎn)速精度不大于1%，發(fā)電機(jī)額定輸出電壓不低于35千伏、絕緣等級不低于H級；研制額定功率不小于6兆瓦的海上風(fēng)電機(jī)組樣機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，整機(jī)并網(wǎng)精度滿足50±0.5赫茲。
關(guān)鍵詞：高電壓海上風(fēng)電機(jī)組，前端調(diào)速，高電壓發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)直連并網(wǎng)
3、風(fēng)電機(jī)組葉片覆冰災(zāi)害數(shù)值模擬與主動除冰技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）
研究內(nèi)容：面向風(fēng)電機(jī)組葉片對低溫、高濕環(huán)境適應(yīng)性發(fā)展的需求，突破風(fēng)電場覆冰災(zāi)害模擬、風(fēng)電機(jī)組葉片高效、微能耗智能主動除冰關(guān)鍵技術(shù)。具體包括：復(fù)雜氣象與環(huán)境條件下風(fēng)電機(jī)組葉片覆冰增長機(jī)理與數(shù)值模擬方法；覆冰長柔葉片氣彈顫振與整機(jī)失諧的特征辨識與監(jiān)測技術(shù)；葉片高效、微能耗快速主動除冰裝置及智能控制策略；抗冰凍型風(fēng)電機(jī)組葉片防冰/除冰/防雷系統(tǒng)優(yōu)化與葉片結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計技術(shù)；抗冰凍型風(fēng)電機(jī)組葉片與智能除冰裝備研制及風(fēng)電場應(yīng)用示范。
考核指標(biāo)：結(jié)冰工況下風(fēng)電機(jī)組葉片結(jié)冰的三維動態(tài)數(shù)值仿真精度不低于90%；研制葉片微能耗快速高效智能除冰系統(tǒng)裝置，功率不大于100瓦，單支葉片除冰時間不超過20分鐘；開發(fā)長度不低于100米的低溫、高濕環(huán)境適應(yīng)性風(fēng)電機(jī)組葉片；防冰/除冰有效率不小于90%，葉片表面結(jié)冰厚度檢測精度不低于1毫米；除冰葉片需要滿足風(fēng)電機(jī)組防雷設(shè)計國家或國際標(biāo)準(zhǔn)要求；抗冰凍型葉片與微能耗除冰裝置在不少于3個不同海拔、不同葉片長度的嚴(yán)重覆冰風(fēng)電場進(jìn)行應(yīng)用示范。
關(guān)鍵詞：風(fēng)電機(jī)組葉片，覆冰機(jī)理，微能耗，防/除冰，防雷，抗冰凍型
4、多場景風(fēng)電場規(guī)劃設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)及軟件開發(fā)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）
研究內(nèi)容：面向我國陸地、海上多場景，以及氣候環(huán)境、風(fēng)資源、裝機(jī)規(guī)模等差異化因素下風(fēng)電場高質(zhì)量開發(fā)的需求，突破多場景風(fēng)電場規(guī)劃設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)。具體包括：陸地、海上多種典型開發(fā)場景下風(fēng)電場流場測量與數(shù)據(jù)處理技術(shù)；數(shù)據(jù)驅(qū)動與物理模型融合的多場景風(fēng)電場群宏觀規(guī)劃設(shè)計技術(shù)；多場景下風(fēng)電場流場及其尾流效應(yīng)的高精度計算流體動力學(xué)快速降階與人工智能高效高保真仿真技術(shù)；多場景下風(fēng)電場機(jī)組選型、微觀選址、道路與集電系統(tǒng)等多目標(biāo)一體化協(xié)同優(yōu)化設(shè)計技術(shù)；多場景風(fēng)電場規(guī)劃設(shè)計及微觀選址軟件開發(fā)與應(yīng)用示范。
考核指標(biāo)：開發(fā)多場景風(fēng)電場規(guī)劃設(shè)計及微觀選址軟件，通過第三方專業(yè)機(jī)構(gòu)認(rèn)證；在不少于5個陸上或海上風(fēng)電場進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證，覆蓋平坦地形、復(fù)雜地形等不同地形，平均風(fēng)速計算值與實(shí)測值誤差不大于5%，湍流度計算值與實(shí)測值誤差不大于15%；風(fēng)電場正常發(fā)電條件下，海上風(fēng)電場年發(fā)電量計算值與實(shí)測值誤差不大于5%，復(fù)雜地形風(fēng)電場年發(fā)電量計算值與實(shí)測值誤差不大于10%，1000兆瓦級風(fēng)電基地年發(fā)電量計算值與實(shí)測值誤差不大于10%；軟件在不少于10家單位、100個風(fēng)電項(xiàng)目上進(jìn)行推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：多場景風(fēng)電場，尾流測試，風(fēng)電場規(guī)劃設(shè)計，自主軟件
5、大功率海上風(fēng)電機(jī)組高轉(zhuǎn)矩密度發(fā)電機(jī)設(shè)計理論與技術(shù)（基礎(chǔ)研究類）
研究內(nèi)容：面向海上風(fēng)電機(jī)組大功率發(fā)展需求，突破發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度提升關(guān)鍵技術(shù)，探索新的導(dǎo)電導(dǎo)磁材料、勵磁結(jié)構(gòu)及冷卻方式等技術(shù)方案，掌握高轉(zhuǎn)矩密度、高效率、輕量化大功率海上風(fēng)電機(jī)組新型發(fā)電機(jī)設(shè)計理論及關(guān)鍵技術(shù)。具體包括：大功率發(fā)電機(jī)新型結(jié)構(gòu)形式及轉(zhuǎn)矩密度提升與高效能量轉(zhuǎn)換機(jī)理；高品質(zhì)勵磁新技術(shù)與新型拓?fù)湓O(shè)計方法；發(fā)電機(jī)功能結(jié)構(gòu)、高效冷卻與可靠絕緣一體化協(xié)同優(yōu)化設(shè)計技術(shù)；大功率海上風(fēng)電機(jī)組新型高轉(zhuǎn)矩密度發(fā)電機(jī)樣機(jī)研制與測試技術(shù)。
考核指標(biāo)：提出25兆瓦級高轉(zhuǎn)矩密度發(fā)電機(jī)技術(shù)路線及全套設(shè)計方案，通過設(shè)計認(rèn)證評估；研制額定功率不小于10兆瓦的發(fā)電機(jī)樣機(jī)，額定轉(zhuǎn)速不低于200轉(zhuǎn)每分鐘，轉(zhuǎn)矩密度不低于15牛米每千克，溫升不超過95開爾文，功率因數(shù)不低于0.9，額定效率不低于95%；完成樣機(jī)的功能和性能測試。
來源：龍船風(fēng)電網(wǎng)
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