金風(fēng)科技翟恩地：厘清漂浮式風(fēng)電痛點(diǎn)，把脈未來技術(shù)突破方向

2024年9月21日，第四屆中國深遠(yuǎn)海漂浮式海上風(fēng)電大會在江蘇鹽城舉辦，三百多位專家學(xué)者、行業(yè)同仁共同參會。金風(fēng)科技總工程師翟恩地主持大會，并作圓桌論壇引導(dǎo)發(fā)言，與在場嘉賓探討深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電發(fā)展與挑戰(zhàn)。翟恩地表示，漂浮式風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)仍存在“十大痛點(diǎn)”，行業(yè)在進(jìn)行相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用前，應(yīng)做好實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證積累，攻克關(guān)鍵技術(shù)難題，從而把脈未來技術(shù)突破方向，推動漂浮式技術(shù)落地。

深遠(yuǎn)海區(qū)域擁有豐富的風(fēng)能資源，我國海疆遼闊，深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電資源開發(fā)潛力巨大。國家氣候中心數(shù)據(jù)顯示，我國海上100米高度、離岸200千米范圍內(nèi)，風(fēng)能資源技術(shù)可開發(fā)量約22.5億千瓦。深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電的發(fā)展，既可顯著提升風(fēng)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(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)達(dá)成提供支撐，意義重大。不過，深遠(yuǎn)海環(huán)境相較于近海更為復(fù)雜，對風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)、風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)與運(yùn)維提出了極高的要求，因此風(fēng)電行業(yè)需要穩(wěn)定、高效的創(chuàng)新技術(shù)支撐深遠(yuǎn)海風(fēng)電的發(fā)展。

在這一背景下，漂浮式風(fēng)電是風(fēng)電行業(yè)“走向深藍(lán)”的關(guān)鍵路徑。漂浮式技術(shù)作為當(dāng)今能源行業(yè)先鋒技術(shù)之一，集空氣動力學(xué)、結(jié)構(gòu)動力學(xué)、水動力學(xué)和新型電力系統(tǒng)等多學(xué)科于一身，其技術(shù)攻關(guān)難度不容小覷。翟恩地表示，為實(shí)現(xiàn)漂浮式技術(shù)的高效、可靠應(yīng)用，務(wù)必避免“大干快上”，而應(yīng)該厘清痛點(diǎn)，打好基礎(chǔ)。

會上，翟恩地圍繞風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)各項(xiàng)要素，為與會嘉賓分析了漂浮式風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的十大痛點(diǎn)。

包括：一體化仿真與設(shè)計(jì)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(xué)仿真存在水動力挑戰(zhàn)；浮式基礎(chǔ)強(qiáng)度設(shè)計(jì)尚未實(shí)現(xiàn)一體化；系泊系統(tǒng)的降本路徑不明確；動態(tài)纜設(shè)計(jì)復(fù)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(shí)驗(yàn)存在局限性；遠(yuǎn)程監(jiān)測和機(jī)組可靠性驗(yàn)證不足。以上痛點(diǎn)均來自漂浮式風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，若不能得到合理解決，則會為漂浮式風(fēng)機(jī)的運(yùn)行埋下隱患。

翟恩地認(rèn)為，盡管存在諸多痛點(diǎn)，但任何一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用都是機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，做好基礎(chǔ)研究，是最大程度規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，抓住創(chuàng)新機(jī)遇的“大道之行”。為解決以上痛點(diǎn)，翟恩地認(rèn)為，“一體化”是行業(yè)發(fā)揮科研合力的關(guān)鍵，未來的研究應(yīng)著眼于開發(fā)更加高效、全耦合的一體化設(shè)計(jì)工具。且應(yīng)加速開發(fā)全耦合的強(qiáng)度分析方法，實(shí)現(xiàn)風(fēng)、浪、流多重載荷的一體化計(jì)算；在長柔葉片領(lǐng)域，未來應(yīng)著重于改進(jìn)氣動設(shè)計(jì)理論、優(yōu)化傳統(tǒng)的葉素動量理論；在耦合動力學(xué)仿真領(lǐng)域，未來的研究方向應(yīng)包括更高階的計(jì)算流體動力學(xué)（CFD）仿真工具開發(fā)，并進(jìn)一步優(yōu)化浮體設(shè)計(jì)。對于系泊系統(tǒng)成本、動態(tài)纜設(shè)計(jì)、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(guān)解決方案，并和與會嘉賓展開深度交流。

自成立以來，金風(fēng)科技始終積極推動海上風(fēng)電發(fā)展，是國內(nèi)最早一批參與海上風(fēng)電建設(shè)的整機(jī)企業(yè)，同時也積極推動了海上風(fēng)電機(jī)組迭代進(jìn)程。近五年，金風(fēng)科技實(shí)現(xiàn)了6.7兆瓦、8兆瓦、13.6兆瓦和16兆瓦級四代產(chǎn)品的跨越。其中GWH252-16MW機(jī)組已刷新多項(xiàng)世界紀(jì)錄，并已實(shí)現(xiàn)批量化應(yīng)用，為海上風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新和驗(yàn)證積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)前，金風(fēng)科技也正在深入開展漂浮式風(fēng)機(jī)相關(guān)研究，在提前識別風(fēng)險(xiǎn)、做好基礎(chǔ)研究的前提下穩(wěn)步推進(jìn)創(chuàng)新產(chǎn)品研發(fā)與應(yīng)用進(jìn)程，落實(shí)“負(fù)責(zé)任的創(chuàng)新”，為風(fēng)電行業(yè)健康發(fā)展作出扎實(shí)貢獻(xiàn)。