来源 :金风科技微平台2024-09-23
2024年9月21日，第四届中国深远海漂浮式海上风电大会在江苏盐城举办，三百多位专家学者、行业同仁共同参会。金风科技总工程师翟恩地主持大会，并作圆桌论坛引导发言，与在场嘉宾探讨深远海海上风电发展与挑战。翟恩地表示，漂浮式风机设计仍存在“十大痛点”，行业在进行相关技术创新应用前，应做好实验验证积累，攻克关键技术难题，从而把脉未来技术突破方向，推动漂浮式技术落地。
深远海区域拥有丰富的风能资源，我国海疆辽阔，深远海海上风电资源开发潜力巨大。国家气候中心数据显示，我国海上100米高度、离岸200千米范围内，风能资源技术可开发量约22.5亿千瓦。深远海海上风电的发展，既可显著提升风电开发规模、降低沿海地区用能成本，又为推动能源转型、实现“双碳”目标达成提供支撑，意义重大。不过，深远海环境相较于近海更为复杂，对风电机组设计、风电项目建设与运维提出了极高的要求，因此风电行业需要稳定、高效的创新技术支撑深远海风电的发展。
在这一背景下，漂浮式风电是风电行业“走向深蓝”的关键路径。漂浮式技术作为当今能源行业先锋技术之一，集空气动力学、结构动力学、水动力学和新型电力系统等多学科于一身，其技术攻关难度不容小觑。翟恩地表示，为实现漂浮式技术的高效、可靠应用，务必避免“大干快上”，而应该厘清痛点，打好基础。
会上，翟恩地围绕风电机组设计各项要素，为与会嘉宾分析了漂浮式风机设计的十大痛点。
包括：一体化仿真与设计工具链仍不完善；长柔叶片气动弹性问题仍未彻底解决；耦合动力学仿真存在水动力挑战；浮式基础强度设计尚未实现一体化；系泊系统的降本路径不明确；动态缆设计复杂且面临巨大压力；叶轮、传动链与塔架的耦合振动难以规避；闭环控制仍存失稳问题；水池缩尺实验存在局限性；远程监测和机组可靠性验证不足。以上痛点均来自漂浮式风机设计的各项关键环节，若不能得到合理解决，则会为漂浮式风机的运行埋下隐患。
翟恩地认为，尽管存在诸多痛点，但任何一项创新技术的开发与应用都是机遇与挑战并存，做好基础研究，是最大程度规避风险，抓住创新机遇的“大道之行”。为解决以上痛点，翟恩地认为，“一体化”是行业发挥科研合力的关键，未来的研究应着眼于开发更加高效、全耦合的一体化设计工具。且应加速开发全耦合的强度分析方法，实现风、浪、流多重载荷的一体化计算；在长柔叶片领域，未来应着重于改进气动设计理论、优化传统的叶素动量理论；在耦合动力学仿真领域，未来的研究方向应包括更高阶的计算流体动力学（CFD）仿真工具开发，并进一步优化浮体设计。对于系泊系统成本、动态缆设计、叶轮、传动链与塔架的耦合振动等问题，翟恩地也针对性地给出了相关解决方案，并和与会嘉宾展开深度交流。
自成立以来，金风科技始终积极推动海上风电发展，是国内最早一批参与海上风电建设的整机企业，同时也积极推动了海上风电机组迭代进程。近五年，金风科技实现了6.7兆瓦、8兆瓦、13.6兆瓦和16兆瓦级四代产品的跨越。其中GWH252-16MW机组已刷新多项世界纪录，并已实现批量化应用，为海上风电技术创新和验证积累了宝贵经验。当前，金风科技也正在深入开展漂浮式风机相关研究，在提前识别风险、做好基础研究的前提下稳步推进创新产品研发与应用进程，落实“负责任的创新”，为风电行业健康发展作出扎实贡献。