HIPERWIND(高度先進(jìn)的概率設(shè)計(jì)和增強(qiáng)可靠性方法，用于高價(jià)值、經(jīng)濟(jì)高效的海上風(fēng)電)項(xiàng)目從 2020 年運(yùn)行到 2024 年，通過(guò)其模擬模型發(fā)現(xiàn)，在渦輪機(jī)建造中使用更少的材料可以將每單位生產(chǎn)能源的成本降低高達(dá) 9%，在最樂(lè)觀的情況下甚至可降低 10%。

這樣一來(lái)，海上風(fēng)力渦輪機(jī)的建設(shè)和運(yùn)行將變得更具成本效益和可靠性。

項(xiàng)目協(xié)調(diào)員、丹麥技術(shù)大學(xué)風(fēng)能與能源系統(tǒng)高級(jí)科學(xué)家 Nikolay Dimitrov 表示：“HIPERWIND 致力于通過(guò)了解如何處理風(fēng)力渦輪機(jī)設(shè)計(jì)建模鏈中的不確定性來(lái)大幅降低 LCOE。”

“我們研究了如何量化和識(shí)別各種不確定性，從環(huán)境條件到負(fù)載和風(fēng)力渦輪機(jī)的可靠性。通過(guò)更好地了解這些不確定性，研究人員能夠減少材料使用并降低能源成本。”

海上風(fēng)力渦輪機(jī)面臨的條件比陸上渦輪機(jī)更惡劣，風(fēng)速更高，洋流更強(qiáng)，需要更為堅(jiān)固的設(shè)計(jì)和更高的資本成本。

雖然它們會(huì)因?yàn)轱L(fēng)力增強(qiáng)而產(chǎn)生更多的能量，但增加的成本會(huì)導(dǎo)致更高的平準(zhǔn)化能源成本 (LCOE)。

管理不確定性是HIPERWIND的核心，該公司發(fā)現(xiàn)管理不確定性是降低成本和風(fēng)險(xiǎn)的驅(qū)動(dòng)力，從而提高生產(chǎn)可靠性并最終提高海上風(fēng)電的價(jià)值。

該項(xiàng)目采用了真實(shí)案例研究，涉及項(xiàng)目合作伙伴 EDF 擁有的英格蘭海岸蒂賽德海上風(fēng)電場(chǎng)。

風(fēng)力發(fā)電廠的特定數(shù)據(jù)和模型被用來(lái)識(shí)別和量化渦輪塔和地基設(shè)計(jì)中的不確定性。然后，該團(tuán)隊(duì)評(píng)估了改進(jìn)的知識(shí)是否可以在風(fēng)力發(fā)電廠重建時(shí)降低成本。

HIPERWIND證明，在渦輪機(jī)建造中使用更少的材料可以降低前期成本，即資本支出，這幾乎占能源總成本的三分之一。

通過(guò)在低能源價(jià)格期間安排維護(hù)，實(shí)現(xiàn)了額外的成本降低，既節(jié)省了成本又提高了運(yùn)營(yíng)效率。

未來(lái)研究

該項(xiàng)目聯(lián)盟由來(lái)自學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的七個(gè)合作伙伴組成，其中包括開(kāi)發(fā)新設(shè)計(jì)模擬模型的 EPRI Europe。

未來(lái)的研究將集中于生產(chǎn)中開(kāi)發(fā)的方法，但研究結(jié)果已經(jīng)被項(xiàng)目合作伙伴應(yīng)用。

例如，法國(guó)新能源研究和創(chuàng)新學(xué)院(IFPEN)正在應(yīng)用研究結(jié)果，通過(guò)準(zhǔn)確量化風(fēng)力渦輪機(jī)疲勞載荷來(lái)改進(jìn)鏈?zhǔn)浇！?/p>

同樣，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院現(xiàn)在不僅使用這些方法來(lái)解決與風(fēng)相關(guān)的問(wèn)題，還使用這些方法來(lái)解決與地震相關(guān)的問(wèn)題，例如復(fù)雜環(huán)境中建筑物的地震脆弱性和隨機(jī)風(fēng)激勵(lì)下的高層建筑的設(shè)計(jì)。