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目,將為此項目提供主機設(shè)備與塔筒。項目位于福建省莆田市南日島東北側(cè),水深約35米,由龍源電力福建龍源海上風(fēng)力發(fā)電有限公司主導(dǎo)開發(fā),擬建設(shè)1臺漂浮式風(fēng)機,采用“水上發(fā)電、水下養(yǎng)魚”的創(chuàng)新理念,實現(xiàn)“平臺結(jié)構(gòu)、海洋空間、運營功能”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,不僅積累了中國大的海上風(fēng)電樣本庫,還在多個海上風(fēng)電項目中實現(xiàn)了行業(yè)突破。隨著海上風(fēng)電布局由近海向深遠海不斷推進,電氣風(fēng)電對于漂浮式風(fēng)電及深遠海風(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)項目技術(shù)研究:《漂浮式基礎(chǔ)海上風(fēng)機載荷計算及氣動與轉(zhuǎn)矩控制方法》與《深遠海張力腿(TLP)基礎(chǔ)的漂浮式風(fēng)機一體化仿真研究》,均順利完成研究目標(biāo),并通過專家評審?fù)瓿身椖拷Y(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)電運維成本的高昂,如何保證漂浮式風(fēng)機在海上嚴苛工況下運行的可靠性,是漂浮式風(fēng)機整體解決方案的重中之重。電氣風(fēng)電從前期設(shè)計保障可靠性、實驗驗證可靠性、數(shù)字化賦能運維再提升可靠性三方面著手,充分保證、驗證系統(tǒng)設(shè)計的安全性與可靠性,為漂浮式風(fēng)機的運行保駕護航,更好地捕獲豐富、持久的風(fēng)能。
前期設(shè)計,保障可靠性
多輪一致性分析確定的一體化建模、不同平臺的仿真結(jié)果驗證比對、與DNV聯(lián)合開發(fā)的控制算法
相較于固定式風(fēng)機,漂浮式風(fēng)機具有流-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)電通過對眾多建模方法進行一致性分析,終確定一體化建模方法 ,使得在風(fēng)機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)機需要考慮風(fēng)機、塔架、基礎(chǔ)、錨鏈、系泊等多個系統(tǒng)的耦合,控制系統(tǒng)需要對風(fēng)機運動特性、漂浮式平臺運動特性進行解耦控制,穩(wěn)定整個漂浮式風(fēng)機系統(tǒng)的運動,減小氣動載荷、水動力載荷對于漂浮式風(fēng)機系統(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)機的控制算法及使用平臺穩(wěn)定控制策略,保證漂浮式風(fēng)機系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
多輪實驗,驗證可靠性
高度還原的近200個工況模擬、1:40的縮尺模型水池實驗 、全方位多維度驗證
2021年,由龍源電力主導(dǎo),聯(lián)合電氣風(fēng)電,整個漂浮式風(fēng)機系統(tǒng)在上海交通大學(xué)完成了1:40的縮尺模型水池實驗,水池實驗共完成了近200個高度還原的工況模擬,通過在實驗室中模擬惡劣海洋環(huán)境與物理模型的相互作用,分別進行工作工況和生存工況下的風(fēng)、浪、流荷載試驗,測試漂浮式風(fēng)機系統(tǒng)的運動響應(yīng)、機艙加速度、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)判原型在實際海況中的響應(yīng)特性,并對數(shù)值計算的準(zhǔn)確性進行驗證。
數(shù)字化賦能運維,再提升可靠性
定制化開發(fā)的漂浮式風(fēng)機智能終端系統(tǒng),對風(fēng)機進行全方位“健康”管理
漂浮式風(fēng)機應(yīng)用場景為深遠海區(qū)域,受出海條件的限制,可達性較差。電氣風(fēng)電針對漂浮式風(fēng)機的場景應(yīng)用,開發(fā)了專門的智能終端系統(tǒng)。現(xiàn)場維護人員可通過風(fēng)場局域網(wǎng),使用遠程聽診軟件接入智能終端,實時查看風(fēng)機運行數(shù)據(jù)及變化趨勢等,分析風(fēng)機運行的健康情況;通過風(fēng)機健康智能診斷系統(tǒng),實時監(jiān)控分析運行數(shù)據(jù),對異常部件進行提前預(yù)警,保證機組運行的安全性、可靠性;根據(jù)風(fēng)機實時健康度進行智能工單派發(fā),優(yōu)選運維窗口等操作,大幅提升風(fēng)機的運維效率。
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)的趨勢下,電氣風(fēng)電將不斷通過技術(shù)創(chuàng)新,推動模式、應(yīng)用場景的創(chuàng)新,推動多種能源間的融合發(fā)展,推動能源與其他產(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)新突破來實現(xiàn)“風(fēng)電+”新場景、新應(yīng)用落地的同時,電氣風(fēng)電也將一如既往地堅持交付“高可靠、可信賴”的整體解決方案,堅持模式創(chuàng)新下的行穩(wěn)致遠。
來源:電氣風(fēng)電