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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新》

2020-08-08 來源：東方風力發電網瀏覽數：2321

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，迎戰平價 ”。在海外對接環節中，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，迎戰平價 ”。

　　在海外對接環節中，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新》的演講。以下為發言實錄：

　　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創新。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、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。

　　我們治理據不同的技術領域，比如國防、公共安全、生態建設、基礎設施、交通、能源、戰略等等，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。

　　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和社會整合研究。第三部分是創新技術，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。首先從簡易附加裝置提高發電量來談談。

　　第一種方式是安裝渦流發生器，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調運行，可提升風場整體發電量。

　　（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，減少前緣腐蝕。前緣腐蝕會增大運維成本，降低年發電量。目前在工業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。我們不斷地開發工具和合作伙伴進行不同的項目研發，同時我們開發了葉片的模擬工具以及風電場的運維分析。

　　第五個挑戰是改進空氣動力學模型以滿足當今需求。現在的葉片越來越長，越來越大，工業設計依賴于BEM模型空氣動力學，但已經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，我們開發了AWSM氣動模型，對尾流進行建模，可以更好地預測目前穩定的空氣動力學，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！

　　（內容來自現場速記，未經本人審核，如有不妥請聯系修改）

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