開發新型修正模型 優化風機動力設計

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

　　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、發電利用小時高、不占用土地和適宜大規模開發的特點，是全球風電發展的最新前沿，也是中國可再生能源發展的重點領域。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、運行穩定以及粉塵零排放等優勢。同時，海上風電機組磨損小，風機壽命長，更適合大規模開發。

　　雖然有不少優點，但海上風電發展還面臨諸多難題。“如何降低尾流對下游風力發電機的影響，提高風力發電機的布局效率?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，可開發出一個新的修正模型，解決正則化函數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，開啟了基于計算流體的致動線和致動面等方法及技術研究。這些方法至今仍是全球進行流體風電場仿真計算的核心。

　　“基于過去的技術基礎，依托現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域有所貢獻，為‘雙碳’目標的實現添磚加瓦。”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開展前沿探索，目前國內外應用“揚大技術”的風電產品產值超過10億元。

　　來源：科技日報記者 夏凡 通訊員虞璐、孫嘉隆