近日,電氣風(fēng)電中標(biāo)全球漂浮式海上風(fēng)電和漁業(yè)養(yǎng)殖融合裝備研究與示范項(xiàng)目,將為此項(xiàng)目提供主機(jī)設(shè)備與塔筒。項(xiàng)目位于福建省莆田市南日島東北側(cè),水深約35米,由龍?jiān)措娏Ω=堅(jiān)春I巷L(fēng)力發(fā)電有限公司主導(dǎo)開發(fā),擬建設(shè)1臺(tái)漂浮式風(fēng)機(jī),采用“水上發(fā)電、水下養(yǎng)魚”的創(chuàng)新理念,實(shí)現(xiàn)“平臺(tái)結(jié)構(gòu)、海洋空間、運(yùn)營(yíng)功能”多空間多層次共用。
電氣風(fēng)電在海上風(fēng)電領(lǐng)域始終保持領(lǐng)先地位,不僅積累了中國(guó)大的海上風(fēng)電樣本庫,還在多個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)了行業(yè)突破。隨著海上風(fēng)電布局由近海向深遠(yuǎn)海不斷推進(jìn),電氣風(fēng)電對(duì)于漂浮式風(fēng)電及深遠(yuǎn)海風(fēng)電的開發(fā)應(yīng)用,做好了充分準(zhǔn)備。電氣風(fēng)電先后主導(dǎo)參與了上海市科委的兩大漂浮式風(fēng)電科技攻關(guān)項(xiàng)目技術(shù)研究:《漂浮式基礎(chǔ)海上風(fēng)機(jī)載荷計(jì)算及氣動(dòng)與轉(zhuǎn)矩控制方法》與《深遠(yuǎn)海張力腿(TLP)基礎(chǔ)的漂浮式風(fēng)機(jī)一體化仿真研究》,均順利完成研究目標(biāo),并通過專家評(píng)審?fù)瓿身?xiàng)目結(jié)題。
技術(shù)領(lǐng)先下的整體解決方案領(lǐng)先
電氣風(fēng)電始終堅(jiān)持“技術(shù)領(lǐng)先下的整體解決方案領(lǐng)先”,考慮到海洋環(huán)境的復(fù)雜性以及海上風(fēng)電運(yùn)維成本的高昂,如何保證漂浮式風(fēng)機(jī)在海上嚴(yán)苛工況下運(yùn)行的可靠性,是漂浮式風(fēng)機(jī)整體解決方案的重中之重。電氣風(fēng)電從前期設(shè)計(jì)保障可靠性、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可靠性、數(shù)字化賦能運(yùn)維再提升可靠性三方面著手,充分保證、驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的安全性與可靠性,為漂浮式風(fēng)機(jī)的運(yùn)行保駕護(hù)航,更好地捕獲豐富、持久的風(fēng)能。
前期設(shè)計(jì),保障可靠性
多輪一致性分析確定的一體化建模、不同平臺(tái)的仿真結(jié)果驗(yàn)證比對(duì)、與DNV聯(lián)合開發(fā)的控制算法
相較于固定式風(fēng)機(jī),漂浮式風(fēng)機(jī)具有流-固-液耦合的復(fù)雜系統(tǒng),整體結(jié)構(gòu)和受載環(huán)境更為復(fù)雜。為使一體化仿真達(dá)到的耦合效果,準(zhǔn)確的建模是保證一體化仿真的基礎(chǔ)。電氣風(fēng)電通過對(duì)眾多建模方法進(jìn)行一致性分析,終確定一體化建模方法 ,使得在風(fēng)機(jī)仿真軟件中的仿真結(jié)果與海工軟件的仿真結(jié)果高度一致,保證了一體化模型的準(zhǔn)確性。
漂浮式風(fēng)機(jī)需要考慮風(fēng)機(jī)、塔架、基礎(chǔ)、錨鏈、系泊等多個(gè)系統(tǒng)的耦合,控制系統(tǒng)需要對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)動(dòng)特性、漂浮式平臺(tái)運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行解耦控制,穩(wěn)定整個(gè)漂浮式風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng),減小氣動(dòng)載荷、水動(dòng)力載荷對(duì)于漂浮式風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的影響。電氣風(fēng)電通過與DNV聯(lián)合 ,開發(fā)出了適用于漂浮式風(fēng)機(jī)的控制算法及使用平臺(tái)穩(wěn)定控制策略,保證漂浮式風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
多輪實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證可靠性
高度還原的近200個(gè)工況模擬、1:40的縮尺模型水池實(shí)驗(yàn) 、全方位多維度驗(yàn)證
2021年,由龍?jiān)措娏χ鲗?dǎo),聯(lián)合電氣風(fēng)電,整個(gè)漂浮式風(fēng)機(jī)系統(tǒng)在上海交通大學(xué)完成了1:40的縮尺模型水池實(shí)驗(yàn),水池實(shí)驗(yàn)共完成了近200個(gè)高度還原的工況模擬,通過在實(shí)驗(yàn)室中模擬惡劣海洋環(huán)境與物理模型的相互作用,分別進(jìn)行工作工況和生存工況下的風(fēng)、浪、流荷載試驗(yàn),測(cè)試漂浮式風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)、機(jī)艙加速度、葉尖氣隙、塔筒載荷、系泊系統(tǒng)載荷等關(guān)鍵性能參數(shù),預(yù)判原型在實(shí)際海況中的響應(yīng)特性,并對(duì)數(shù)值計(jì)算的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證。
數(shù)字化賦能運(yùn)維,再提升可靠性
定制化開發(fā)的漂浮式風(fēng)機(jī)智能終端系統(tǒng),對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行全方位“健康”管理
漂浮式風(fēng)機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景為深遠(yuǎn)海區(qū)域,受出海條件的限制,可達(dá)性較差。電氣風(fēng)電針對(duì)漂浮式風(fēng)機(jī)的場(chǎng)景應(yīng)用,開發(fā)了專門的智能終端系統(tǒng),F(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員可通過風(fēng)場(chǎng)局域網(wǎng),使用遠(yuǎn)程聽診軟件接入智能終端,實(shí)時(shí)查看風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)及變化趨勢(shì)等,分析風(fēng)機(jī)運(yùn)行的健康情況;通過風(fēng)機(jī)健康智能診斷系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)控分析運(yùn)行數(shù)據(jù),對(duì)異常部件進(jìn)行提前預(yù)警,保證機(jī)組運(yùn)行的安全性、可靠性;根據(jù)風(fēng)機(jī)實(shí)時(shí)健康度進(jìn)行智能工單派發(fā),優(yōu)選運(yùn)維窗口等操作,大幅提升風(fēng)機(jī)的運(yùn)維效率。
此次中標(biāo)的全球漂浮式海上風(fēng)電和漁業(yè)養(yǎng)殖融合裝備研究與示范項(xiàng)目,踐行了電氣風(fēng)電“精于風(fēng),不止于風(fēng)”的發(fā)展理念。在新能源多鏈共生新生態(tài)的趨勢(shì)下,電氣風(fēng)電將不斷通過技術(shù)創(chuàng)新,推動(dòng)模式、應(yīng)用場(chǎng)景的創(chuàng)新,推動(dòng)多種能源間的融合發(fā)展,推動(dòng)能源與其他產(chǎn)業(yè)間的發(fā)展耦合,打造多鏈共生共榮新生態(tài)。
在以各類技術(shù)創(chuàng)新突破來實(shí)現(xiàn)“風(fēng)電+”新場(chǎng)景、新應(yīng)用落地的同時(shí),電氣風(fēng)電也將一如既往地堅(jiān)持交付“高可靠、可信賴”的整體解決方案,堅(jiān)持模式創(chuàng)新下的行穩(wěn)致遠(yuǎn)。
來源:電氣風(fēng)電