成果简介:
随着国家碳达峰和碳中和目标的快速推进,能源的供给形式与供给结构正在发生着深刻变革,海上风电作为新能源发展的重点,具有巨大的开发潜力。目前中国海上风电容量虽然仅占全球风电的一小部分,但在建风电容量占比达到65%,发展势头强劲。海上风机大型化对于降低建设成本、加速风电开发具有重要意义。

海上风机大型化进化史

多场耦合分析方法
但目前仍有诸多关键因素制约我国风电大型化的发展进程,如永磁直驱发电机重量大、成本高、我国台风及伴生波流荷载极端且频发、我国近海海床软弱且深厚,缺乏风机一体化设计的理念。基于以上的关键共性技术难题,浙江大学能源学院罗坤教授团队经过多年的研发,提出了快速高精度子域解析法,开发设计软件,实现全生命周期度电成本寻优。多场耦合分析方法,精确分析永磁体和绕组涡流损耗。高可靠性设计方法,揭示永磁退磁机理,提高发电机可靠性。通过开发自主知识产权的定制模块化设计,破解大型化难题。研究成果在多家国央企产业化应用,并取得良好的社会经济效益。
潜在应用:
本科研成果主要应用于风力发电机组中,通过快速高精度子域解析法和多场耦合分析方法,可以优化永磁直驱风力发电机的设计,减少能量损耗,提高发电效率。高可靠性设计方法可以减少由于永磁退磁等问题导致的故障率,从而降低运维成本。海上风电作为清洁能源,其效率的提升和成本的降低有助于推动全球能源结构的绿色转型。
技术优势:
利用中尺度气象模式WRF进行台风模拟和预测。在基于WRF的台风灾害模拟系统,实现东南沿海台风灾害的高精度模拟。发展耦合风电场参数化模型的中尺度数值模拟技术(WRF-WFP)。在大直径桩基统一设计模型中针对风机大型化对桩-土相互作用的影响,提出统一设计模型。揭示台风循环重固结效应对海上风机基础响应的影响规律。
知识产权:
1.发明专利,一种风电场定制化场级偏航控制方法及系统,CN202310606014.7
2.实用新型专利,小型便携风力发电机,CN201620751108.9
合作模式:
技术开发、专利转让、专利许可等。