近日發(fā)布的《全球海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展報告》顯示，當(dāng)前我國的海上風(fēng)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(fēng)電累計裝機規(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)和尾流空氣動力學(xué)國際會議上，相關(guān)專家對此建言獻(xiàn)策。
揚州大學(xué)電氣與能源動力工程學(xué)院院長楊華介紹，海上風(fēng)電具有資源豐富、發(fā)電利用小時高、不占用土地和適宜大規(guī)模開發(fā)的特點，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、運行穩(wěn)定以及粉塵零排放等優(yōu)勢。同時，海上風(fēng)電機組磨損小，風(fēng)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(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)電機的影響，提高風(fēng)力發(fā)電機的布局效率?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)機設(shè)計?這些都是海上風(fēng)電研究的難點。”楊華說。
來自丹麥科技大學(xué)的倫索森教授就風(fēng)機空氣動力學(xué)仿真的制動盤和致動線方法提出了新思路。他認(rèn)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(fù)載過度預(yù)測問題，提高計算精度，更精確地設(shè)計風(fēng)機。
記者了解到，早在多年前，索倫森和揚州大學(xué)風(fēng)能研究團(tuán)隊負(fù)責(zé)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(jìn)行流體風(fēng)電場仿真計算的核心。
“基于過去的技術(shù)基礎(chǔ)，依托現(xiàn)有的大型低速風(fēng)洞實驗室、并行計算集群等一批硬件平臺，我們正在籌建深遠(yuǎn)海漂浮式風(fēng)力機空氣動力—波浪水動力實驗室，希望能夠在海上風(fēng)電領(lǐng)域有所貢獻(xiàn)，為‘雙碳’目標(biāo)的實現(xiàn)添磚加瓦。”沈文忠介紹，近年來，團(tuán)隊在風(fēng)機空氣動力學(xué)、氣動聲學(xué)及氣彈動力學(xué)方面持續(xù)開展前沿探索，目前國內(nèi)外應(yīng)用“揚大技術(shù)”的風(fēng)電產(chǎn)品產(chǎn)值超過10億元。
來源：科技日報記者 夏凡 通訊員虞璐、孫嘉隆
作者：夏凡、虞璐、孫嘉隆
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