“ENFAST打開了風機自研求解器（整機載荷仿真設計軟件）模型和算法的黑匣子，基于遠景的風機應用場景快速迭代，植入最前沿的算法模型，讓設計能力大大提升；且通過測試驗證形成了完整的設計鏈，實現(xiàn)工業(yè)可用性，把整條路完全走通了。”日前舉行的“風電機組整機設計軟件”科技成果鑒定會上，與會專家對遠景能源自研的中國首個風機求解器ENFAST做出以上評價。
　　
　　遠景能源將最前沿的氣動、水動力算法、非線性隨動梁單元等模型植入風機設計，覆蓋更多中國復雜工況、迭代速度更快，已應用在25款機型、獲得高達10GW市場份額，并于2021年10月獲得中國首個風機設計軟件認證。
　　 　　
　　IEC61400-1是風機設計的通用標準，充分考慮歐洲平原、海上風況而制定。以挪威Bladed為代表的商業(yè)設計軟件，因用戶界面友好、覆蓋完全IEC工況，此前幾乎壟斷了中國國內(nèi)整機商的設計市場。然而，隨著超長大葉片、高塔筒、漂浮式海上風機、復雜山地風電場等更多設計需求的出現(xiàn)，老牌外國商用設計軟件已不能滿足中國風電市場快速增長需求。
　　
　　場景一：超長大葉片氣動模型已不適用傳統(tǒng)的葉素動量理論，而且和高柔塔一樣面臨非線性變形導致的仿真結果失真。遠景能源通過自由渦尾跡與葉素動量理論結合的超長大變形葉片氣動計算模型，實現(xiàn)了葉片設計的基礎理論突破；自主研發(fā)的柔性多體框架與隨動梁單元，充分考慮葉片、塔筒等部件的非線性彈性變形，覆蓋幾何剛度、離心鋼化、科式力等非線性效應。和使用其他軟件相比，非線性大變形葉片氣動力計算精度提升8%。
　　
　　場景二：為滿足海上漂浮式風機設計需求，遠景能源研發(fā)了滿足漂浮式平臺的高精度水動力計算方法，大幅增加波浪仿真精度；并在水動力仿真中充分考慮浮體運動的風電機組氣動力和浪載，提升風機設計水平。
　　
　　場景三：針對中國獨有的復雜山地風況，建立了基于機器學習和大渦模擬湍流數(shù)據(jù)庫的典型工況提取方法。通過遠景格林威治風資源平臺對山地地形做CFD仿真建模，從源頭提升復雜山地風資源精度，風況生成效率提高2倍。
　　 　　
　　創(chuàng)新背后，蘊藏著遠景能源最重要的數(shù)據(jù)資產(chǎn)——上萬臺伽利略超感知風機實時運行數(shù)據(jù)的采集、上傳、分析，不斷修正模型、獲取新知。
　　
　　對于工業(yè)設計軟件來說，如果缺少實測數(shù)據(jù)，模型參數(shù)難獲取，工程技術就難突破，這也是為何常規(guī)工業(yè)設計軟件需要10-20年時間才能成熟商用。Bladed、Openfast、HAWC2等軟件實測數(shù)據(jù)來自實驗室或高校、研究機構聯(lián)合樣機實驗，數(shù)據(jù)樣本數(shù)量及豐富性都不如整機企業(yè)。
　　
　　遠景能源搭建了材料-部件-系統(tǒng)-整機全鏈條智能測試驗證平臺。ENFAST基于上萬臺遠景伽利略智能風機實測數(shù)據(jù)輸入和“天河二號”國家超算中心的算力，反復驗證多場景多工況的風機動力學機理，加速動力學模型、工程修正模型、機器學習模型的進化完善，大幅提升ENFAST的軟件可靠性。同時仿真速度達到Bladed的五倍。
　　
　　更重要的是，伴隨著風機和風場設計-測試-運行-設計閉環(huán)能力的建立，遠景產(chǎn)品創(chuàng)新進入快車道，更精確的氣動、水動力、非線性變形仿真，復雜山地流場及載荷仿真，應用在大風輪、高塔筒、漂浮式、復雜山地風場等特殊工況的設計迭代，加速實現(xiàn)低LCOE、高可靠性等多重設計目標。