近日發(fā)布的《全球海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展報(bào)告》顯示，當(dāng)前我國的海上風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)能占全球市場的60%，發(fā)電機(jī)產(chǎn)能占全球市場的73%，我國已成為全球海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)規(guī)模最大的國家，并已形成完整的海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈。目前，海上風(fēng)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(fēng)能系統(tǒng)和尾流空氣動(dòng)力學(xué)國際會(huì)議上，相關(guān)專家對此建言獻(xiàn)策。
揚(yáng)州大學(xué)電氣與能源動(dòng)力工程學(xué)院院長楊華介紹，海上風(fēng)電具有資源豐富、發(fā)電利用小時(shí)高、不占用土地和適宜大規(guī)模開發(fā)的特點(diǎn)，是全球風(fēng)電發(fā)展的最新前沿，也是中國可再生能源發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域。海上風(fēng)電風(fēng)能資源的能量效益比陸地風(fēng)電高20%—40%，具有不占地、風(fēng)速高、沙塵少、電量大、運(yùn)行穩(wěn)定以及粉塵零排放等優(yōu)勢。同時(shí)，海上風(fēng)電機(jī)組磨損小，風(fēng)機(jī)壽命長，更適合大規(guī)模開發(fā)。
雖然有不少優(yōu)點(diǎn)，但海上風(fēng)電發(fā)展還面臨諸多難題。“如何降低尾流對下游風(fēng)力發(fā)電機(jī)的影響，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的布局效率?如何準(zhǔn)確預(yù)測風(fēng)場的功率和流場特性變化，優(yōu)化風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)?這些都是海上風(fēng)電研究的難點(diǎn)。”楊華說。
來自丹麥科技大學(xué)的倫索森教授就風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)仿真的制動(dòng)盤和致動(dòng)線方法提出了新思路。他認(rèn)為，可開發(fā)出一個(gè)新的修正模型，解決正則化函數(shù)引起的負(fù)載過度預(yù)測問題，提高計(jì)算精度，更精確地設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)。
記者了解到，早在多年前，索倫森和揚(yáng)州大學(xué)風(fēng)能研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人沈文忠教授就在全球范圍內(nèi)，開啟了基于計(jì)算流體的致動(dòng)線和致動(dòng)面等方法及技術(shù)研究。這些方法至今仍是全球進(jìn)行流體風(fēng)電場仿真計(jì)算的核心。
“基于過去的技術(shù)基礎(chǔ)，依托現(xiàn)有的大型低速風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室、并行計(jì)算集群等一批硬件平臺(tái)，我們正在籌建深遠(yuǎn)海漂浮式風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力—波浪水動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室，希望能夠在海上風(fēng)電領(lǐng)域有所貢獻(xiàn)，為‘雙碳’目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)添磚加瓦。”沈文忠介紹，近年來，團(tuán)隊(duì)在風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)、氣動(dòng)聲學(xué)及氣彈動(dòng)力學(xué)方面持續(xù)開展前沿探索，目前國內(nèi)外應(yīng)用“揚(yáng)大技術(shù)”的風(fēng)電產(chǎn)品產(chǎn)值超過10億元。
來源：科技日報(bào)記者 夏凡 通訊員虞璐、孫嘉隆
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