金風科技翟恩地：厘清漂浮式風電痛點，把脈未來技術突破方向

2024年9月21日，第四屆中國深遠海漂浮式海上風電大會在江蘇鹽城舉辦，三百多位專家學者、行業(yè)同仁共同參會。金風科技總工程師翟恩地主持大會，并作圓桌論壇引導發(fā)言，與在場嘉賓探討深遠海海上風電發(fā)展與挑戰(zhàn)。翟恩地表示，漂浮式風機設計仍存在“十大痛點”，行業(yè)在進行相關技術創(chuàng)新應用前，應做好實驗驗證積累，攻克關鍵技術難題，從而把脈未來技術突破方向，推動漂浮式技術落地。

深遠海區(qū)域擁有豐富的風能資源，我國海疆遼闊，深遠海海上風電資源開發(fā)潛力巨大。國家氣候中心數據顯示，我國海上100米高度、離岸200千米范圍內，風能資源技術可開發(fā)量約22.5億千瓦。深遠海海上風電的發(fā)展，既可顯著提升風電開發(fā)規(guī)模、降低沿海地區(qū)用能成本，又為推動能源轉型、實現“雙碳”目標達成提供支撐，意義重大。不過，深遠海環(huán)境相較于近海更為復雜，對風電機組設計、風電項目建設與運維提出了極高的要求，因此風電行業(yè)需要穩(wěn)定、高效的創(chuàng)新技術支撐深遠海風電的發(fā)展。

在這一背景下，漂浮式風電是風電行業(yè)“走向深藍”的關鍵路徑。漂浮式技術作為當今能源行業(yè)先鋒技術之一，集空氣動力學、結構動力學、水動力學和新型電力系統等多學科于一身，其技術攻關難度不容小覷。翟恩地表示，為實現漂浮式技術的高效、可靠應用，務必避免“大干快上”，而應該厘清痛點，打好基礎。

會上，翟恩地圍繞風電機組設計各項要素，為與會嘉賓分析了漂浮式風機設計的十大痛點。

包括：一體化仿真與設計工具鏈仍不完善；長柔葉片氣動彈性問題仍未徹底解決；耦合動力學仿真存在水動力挑戰(zhàn)；浮式基礎強度設計尚未實現一體化；系泊系統的降本路徑不明確；動態(tài)纜設計復雜且面臨巨大壓力；葉輪、傳動鏈與塔架的耦合振動難以規(guī)避；閉環(huán)控制仍存失穩(wěn)問題；水池縮尺實驗存在局限性；遠程監(jiān)測和機組可靠性驗證不足。以上痛點均來自漂浮式風機設計的各項關鍵環(huán)節(jié)，若不能得到合理解決，則會為漂浮式風機的運行埋下隱患。

翟恩地認為，盡管存在諸多痛點，但任何一項創(chuàng)新技術的開發(fā)與應用都是機遇與挑戰(zhàn)并存，做好基礎研究，是最大程度規(guī)避風險，抓住創(chuàng)新機遇的“大道之行”。為解決以上痛點，翟恩地認為，“一體化”是行業(yè)發(fā)揮科研合力的關鍵，未來的研究應著眼于開發(fā)更加高效、全耦合的一體化設計工具。且應加速開發(fā)全耦合的強度分析方法，實現風、浪、流多重載荷的一體化計算；在長柔葉片領域，未來應著重于改進氣動設計理論、優(yōu)化傳統的葉素動量理論；在耦合動力學仿真領域，未來的研究方向應包括更高階的計算流體動力學（CFD）仿真工具開發(fā)，并進一步優(yōu)化浮體設計。對于系泊系統成本、動態(tài)纜設計、葉輪、傳動鏈與塔架的耦合振動等問題，翟恩地也針對性地給出了相關解決方案，并和與會嘉賓展開深度交流。

自成立以來，金風科技始終積極推動海上風電發(fā)展，是國內最早一批參與海上風電建設的整機企業(yè)，同時也積極推動了海上風電機組迭代進程。近五年，金風科技實現了6.7兆瓦、8兆瓦、13.6兆瓦和16兆瓦級四代產品的跨越。其中GWH252-16MW機組已刷新多項世界紀錄，并已實現批量化應用，為海上風電技術創(chuàng)新和驗證積累了寶貴經驗。當前，金風科技也正在深入開展漂浮式風機相關研究，在提前識別風險、做好基礎研究的前提下穩(wěn)步推進創(chuàng)新產品研發(fā)與應用進程，落實“負責任的創(chuàng)新”，為風電行業(yè)健康發(fā)展作出扎實貢獻。