HIPERWIND(高度先進(jìn)的概率設(shè)計和增強可靠性方法，用于高價值、經(jīng)濟高效的海上風(fēng)電)項目從 2020 年運行到 2024 年，通過其模擬模型發(fā)現(xiàn)，在渦輪機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%，在最樂觀的情況下甚至可降低 10%。

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

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

“我們研究了如何量化和識別各種不確定性，從環(huán)境條件到負(fù)載和風(fēng)力渦輪機的可靠性。通過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)力渦輪機面臨的條件比陸上渦輪機更惡劣，風(fēng)速更高，洋流更強，需要更為堅固的設(shè)計和更高的資本成本。

雖然它們會因為風(fēng)力增強而產(chǎn)生更多的能量，但增加的成本會導(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)險的驅(qū)動力，從而提高生產(chǎn)可靠性并最終提高海上風(fēng)電的價值。

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

風(fēng)力發(fā)電廠的特定數(shù)據(jù)和模型被用來識別和量化渦輪塔和地基設(shè)計中的不確定性。然后，該團隊評估了改進(jìn)的知識是否可以在風(fēng)力發(fā)電廠重建時降低成本。

HIPERWIND證明，在渦輪機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。

通過在低能源價格期間安排維護(hù)，實現(xiàn)了額外的成本降低，既節(jié)省了成本又提高了運營效率。

未來研究

該項目聯(lián)盟由來自學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的七個合作伙伴組成，其中包括開發(fā)新設(shè)計模擬模型的 EPRI Europe。

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

例如，法國新能源研究和創(chuàng)新學(xué)院(IFPEN)正在應(yīng)用研究結(jié)果，通過準(zhǔn)確量化風(fēng)力渦輪機疲勞載荷來改進(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解決與風(fēng)相關(guān)的問題，還使用這些方法來解決與地震相關(guān)的問題，例如復(fù)雜環(huán)境中建筑物的地震脆弱性和隨機風(fēng)激勵下的高層建筑的設(shè)計。