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CWPC2020：荷蘭應用科學研究院高級研究員MarcoCaboni——《海上風力渦輪機大型長葉片的科研創(chuàng)新》

2020-08-08 來源：東方風力發(fā)電網(wǎng) 瀏覽數(shù)：2349

2020年8月6日，第六屆中國國際風電復合材料高峰論壇于浙江省桐鄉(xiāng)市振石大酒店召開，本屆高峰論壇的主題為“提質增效，海陸并舉，迎戰(zhàn)平價 ”。在海外對接環(huán)節(jié)中，荷蘭應用科學研究院高級研究員MarcoCaboni做了題為《海上風力渦輪機大型長葉片的科研創(chuàng)新》的演講。

　　2020年8月6日，第六屆中國國際風電復合材料高峰論壇于浙江省桐鄉(xiāng)市振石大酒店召開，本屆高峰論壇的主題為“提質增效，海陸并舉，迎戰(zhàn)平價 ”。

　　在海外對接環(huán)節(jié)中，荷蘭應用科學研究院高級研究員MarcoCaboni做了題為《海上風力渦輪機大型長葉片的科研創(chuàng)新》的演講。以下為發(fā)言實錄：

　　大家好，我叫MarcoCaboni，我從事氣動科研工作，今天的工作主要是我們公司海上風電的研發(fā)創(chuàng)新。我們機構是荷蘭應用科學研究院。TNO是荷蘭國家級的科研機構，有2000多名全職研究人員開展大量的項目，將荷蘭的工業(yè)、大學和其他的研究部門結合起來，項目不僅有國內，還有海外國際合作。

　　我們治理據(jù)不同的技術領域，比如國防、公共安全、生態(tài)建設、基礎設施、交通、能源、戰(zhàn)略等等，我們專注于2050年能源轉型目標，有很多能源專家，主要從事風能、太能等技術研發(fā)。

　　主要是三個風險路線圖，首先是風電場。第二是側重于風能在能源系統(tǒng)和社會整合研究。第三部分是創(chuàng)新技術，比如垂直軸式等無人機技術。

　　關于我們團隊應對未來機遇挑戰(zhàn)。首先從簡易附加裝置提高發(fā)電量來談談。

　　第一種方式是安裝渦流發(fā)生器，這是非常簡單的裝置，如果設計得當可以提高風機出力。第二是葉根擾流板設計，可以顯著地提高風機的出力，我們一直在開發(fā)先進的設計工具，這些設計工具進行了實驗。

　　第二方面，提升年發(fā)電量和降低載荷。我們一直在研究風場尾流的技術，尾流影響可導致高達15%的功率損失和增加葉片載荷。我們可以通過控制技術使風機間協(xié)調運行，可提升風場整體發(fā)電量。

　　（PPT圖示）這項尾流控制技術是非常簡單也非常容易的技術，只需要通過更新軟件可以獲得顯著的收益，比如對360兆瓦的風電場來講可以通過代碼分析提高收益，這項技術受到了廣泛的關注和研究。

　　第三個挑戰(zhàn)是長葉片的扭轉性能和設計模型的不一致性。過去的設計模型無法準確地捕捉其性能。我們開展了一項WASTBLADES項目，本公司也參與了該項目，可以讓我們更好地了解掌握大型風電葉片的扭轉特性，在科研項目中，科研的內容包括改進結構葉片模型等。

　　第四個挑戰(zhàn)，減少前緣腐蝕。前緣腐蝕會增大運維成本，降低年發(fā)電量。目前在工業(yè)上有很多研究集中在材料和材質方面的研究，我們也利用知識研究如何通過控制和優(yōu)化減少前緣的腐蝕。在很多海上風場雨水是侵蝕的主要原因。我們不斷地開發(fā)工具和合作伙伴進行不同的項目研發(fā)，同時我們開發(fā)了葉片的模擬工具以及風電場的運維分析。

　　第五個挑戰(zhàn)是改進空氣動力學模型以滿足當今需求。現(xiàn)在的葉片越來越長，越來越大，工業(yè)設計依賴于BEM模型空氣動力學，但已經(jīng)不再滿足大葉片的需求，對大葉片來講增加了振動和變形，還增加了風輪平面上的入流變化，所以對大葉片是不穩(wěn)定的空氣動力學。

　　（PPT圖示）這里有更先進和高效的模型，我們開發(fā)了AWSM氣動模型，對尾流進行建模，可以更好地預測目前穩(wěn)定的空氣動力學，從根本上解決了BEM模型的缺點，同時介于在BEM方法和CFD方法之間的理想折衷工具。所以該工具非常有價值。同時還可以用來進行更為復雜的情況，比如設計具有復雜情況的葉尖的設計。

　　第六挑戰(zhàn)是改進翼型氣動預測模型。過去使用翼型工具在設計方面有很多不足，因此需要改進模型。

　　在改善和完善RFOIL工具，這主要是設計翼型的工具，現(xiàn)在有新的RFOIL版本，在建模方面比以前老版本的精準度更高。

　　第七個挑戰(zhàn)是如何生產更長葉片更大葉片同時降低噪聲。關鍵是如何有精確的工具預測建模，以前有一個工具可以預測渦輪機噪聲，近幾年來開展了一系列的改進和完善，我們將再進行試驗進行驗證。

　　謝謝聆聽！

　　（內容來自現(xiàn)場速記，未經(jīng)本人審核，如有不妥請聯(lián)系修改）

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