1、大功率海上漂浮式垂直軸風電機組關鍵技術與裝備（共性關鍵技術類）
研究內容：面向新型風力發電實現機理和關鍵技術需求，研制大功率海上漂浮式垂直軸風電機組。具體包括：探索海上漂浮式垂直軸風電機組高效風能捕獲及轉化技術；海上漂浮式垂直軸風電機組構型設計、傳動機理與載荷特性分析技術；垂直軸風電機組與漂浮式基礎一體化優化設計技術；海上漂浮式垂直軸風電機組氣動與水動耦合試驗工況下縮比模型高保真驗證技術；海上漂浮式垂直軸風電機組樣機研制、安裝和測試驗證技術。
考核指標：提出20兆瓦級海上漂浮式垂直軸風電機組設計方案，氣動與水動耦合試驗工況下縮比模型載荷對整機仿真載荷的復現準確度不小于90%；研制額定功率不低于2兆瓦的海上漂浮式垂直軸風電機組樣機，最大風能利用系數不低于0.40，設計壽命不低于25年，發電工況時漂浮式基礎最大傾斜角不大于10度，極端工況時最大傾斜角不大于15度，通過第三方機構認證，并進行應用驗證。
關鍵詞：大功率海上漂浮式垂直軸風電機組，高保真，輕重量，低重心
2、大功率前端調速高電壓海上風電機組關鍵技術與裝備（共性關鍵技術類）
研究內容：面向大型海上風電機組對低損耗、高效率及高經濟性發電系統的重大需求，突破前端調速高電壓海上風電機組關鍵技術。具體包括：前端調速高電壓大功率海上風電機組集成設計技術；具備前端調速功能的傳動鏈構型、設計及制造技術；高電壓發電機結構與電磁、絕緣及冷卻技術；調速系統及整機控制技術；前端調速高電壓海上風電機組樣機研制及實驗技術。
考核指標：提出前端調速高電壓海上風電機組設計方案，額定功率不小于20兆瓦，傳動鏈的前端調速系統額定功率不大于20%機組額定功率，高電壓發電機額定輸出電壓不低于35千伏；研制具備前端調速功能的傳動鏈和高電壓發電機，傳動鏈輸出轉速精度不大于1%，發電機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6兆瓦的海上風電機組樣機進行實驗驗證，整機并網精度滿足50±0.5赫茲。
關鍵詞：高電壓海上風電機組，前端調速，高電壓發電機，發電機直連并網
3、風電機組葉片覆冰災害數值模擬與主動除冰技術（共性關鍵技術類）
研究內容：面向風電機組葉片對低溫、高濕環境適應性發展的需求，突破風電場覆冰災害模擬、風電機組葉片高效、微能耗智能主動除冰關鍵技術。具體包括：復雜氣象與環境條件下風電機組葉片覆冰增長機理與數值模擬方法；覆冰長柔葉片氣彈顫振與整機失諧的特征辨識與監測技術；葉片高效、微能耗快速主動除冰裝置及智能控制策略；抗冰凍型風電機組葉片防冰/除冰/防雷系統優化與葉片結構一體化設計技術；抗冰凍型風電機組葉片與智能除冰裝備研制及風電場應用示范。
考核指標：結冰工況下風電機組葉片結冰的三維動態數值仿真精度不低于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；開發長度不低于100米的低溫、高濕環境適應性風電機組葉片；防冰/除冰有效率不小于90%，葉片表面結冰厚度檢測精度不低于1毫米；除冰葉片需要滿足風電機組防雷設計國家或國際標準要求；抗冰凍型葉片與微能耗除冰裝置在不少于3個不同海拔、不同葉片長度的嚴重覆冰風電場進行應用示范。
關鍵詞：風電機組葉片，覆冰機理，微能耗，防/除冰，防雷，抗冰凍型
4、多場景風電場規劃設計關鍵技術及軟件開發（共性關鍵技術類）
研究內容：面向我國陸地、海上多場景，以及氣候環境、風資源、裝機規模等差異化因素下風電場高質量開發的需求，突破多場景風電場規劃設計關鍵技術。具體包括：陸地、海上多種典型開發場景下風電場流場測量與數據處理技術；數據驅動與物理模型融合的多場景風電場群宏觀規劃設計技術；多場景下風電場流場及其尾流效應的高精度計算流體動力學快速降階與人工智能高效高保真仿真技術；多場景下風電場機組選型、微觀選址、道路與集電系統等多目標一體化協同優化設計技術；多場景風電場規劃設計及微觀選址軟件開發與應用示范。
考核指標：開發多場景風電場規劃設計及微觀選址軟件，通過第三方專業機構認證；在不少于5個陸上或海上風電場進行應用驗證，覆蓋平坦地形、復雜地形等不同地形，平均風速計算值與實測值誤差不大于5%，湍流度計算值與實測值誤差不大于15%；風電場正常發電條件下，海上風電場年發電量計算值與實測值誤差不大于5%，復雜地形風電場年發電量計算值與實測值誤差不大于10%，1000兆瓦級風電基地年發電量計算值與實測值誤差不大于10%；軟件在不少于10家單位、100個風電項目上進行推廣應用。
關鍵詞：多場景風電場，尾流測試，風電場規劃設計，自主軟件
5、大功率海上風電機組高轉矩密度發電機設計理論與技術（基礎研究類）
研究內容：面向海上風電機組大功率發展需求，突破發電機轉矩密度提升關鍵技術，探索新的導電導磁材料、勵磁結構及冷卻方式等技術方案，掌握高轉矩密度、高效率、輕量化大功率海上風電機組新型發電機設計理論及關鍵技術。具體包括：大功率發電機新型結構形式及轉矩密度提升與高效能量轉換機理；高品質勵磁新技術與新型拓撲設計方法；發電機功能結構、高效冷卻與可靠絕緣一體化協同優化設計技術；大功率海上風電機組新型高轉矩密度發電機樣機研制與測試技術。
考核指標：提出25兆瓦級高轉矩密度發電機技術路線及全套設計方案，通過設計認證評估；研制額定功率不小于10兆瓦的發電機樣機，額定轉速不低于200轉每分鐘，轉矩密度不低于15牛米每千克，溫升不超過95開爾文，功率因數不低于0.9，額定效率不低于95%；完成樣機的功能和性能測試。
來源：龍船風電網
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