丹麥將建20MW級(jí)漂浮式風(fēng)電機(jī)組實(shí)驗(yàn)室

丹麥水利研究所(DHI，Danish Hydraulic Institute)將對(duì)未來漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行測(cè)試。

由丹麥領(lǐng)先企業(yè)和機(jī)構(gòu)組成的聯(lián)合體計(jì)劃建立一個(gè)可測(cè)試20MW級(jí)漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組的實(shí)驗(yàn)室FloatLab。該測(cè)試實(shí)驗(yàn)室將設(shè)在丹麥水利研究所DHI，包括一個(gè)產(chǎn)生風(fēng)、波浪的裝置和一臺(tái)模型風(fēng)機(jī)。測(cè)試結(jié)果將直接連接到一個(gè)“數(shù)字孿生”裝置的計(jì)算模型中。

歐洲 92% 的海上風(fēng)電機(jī)組都來自丹麥。漂浮式海上風(fēng)電是下一個(gè)熱點(diǎn)，預(yù)計(jì)到 2030 年，新的漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目將達(dá)到目前固定基礎(chǔ)海上風(fēng)電裝機(jī)容量的一半左右。

漂浮式海上風(fēng)電基礎(chǔ)需要抵御極端海浪和風(fēng)暴的沖擊，另外其制造成本也必須降低，這對(duì)風(fēng)電機(jī)組和漂浮式基礎(chǔ)的計(jì)算模型提出了新的要求。這正是丹麥建立 FloatLab實(shí)驗(yàn)室的目的。通過該測(cè)試實(shí)驗(yàn)室，有助于發(fā)現(xiàn)新的物理原理、降低風(fēng)險(xiǎn)并驗(yàn)證用于風(fēng)電機(jī)組和漂浮式基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的工程模型。

該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、DTU大學(xué)教授 Henrik Bredmose表示，建立漂浮式實(shí)驗(yàn)室FloatLab，有助于將數(shù)字模型與測(cè)量數(shù)據(jù)相結(jié)合，通過在測(cè)量設(shè)置和計(jì)算模型之間建立直接聯(lián)系，最終使設(shè)計(jì)過程更快捷、更準(zhǔn)確。

項(xiàng)目將在丹麥DHI機(jī)構(gòu)內(nèi)建設(shè)，需要建造一個(gè)新的風(fēng)力發(fā)生器（用來制造風(fēng)的電機(jī)），另外需建設(shè)一個(gè)風(fēng)電機(jī)組模型，安裝在一個(gè)新的漂浮式基礎(chǔ)模型上。

該項(xiàng)目的合作伙伴包括丹麥DTU大學(xué)、DHI、西門子歌美颯、Stiesdal 海上公司、Stromning（一家丹麥漂浮式和氣動(dòng)專業(yè)研究機(jī)構(gòu)）以及沃旭能源?rsted公司。這幾個(gè)合作伙伴在漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組和海上風(fēng)電方面都積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。項(xiàng)目的測(cè)試內(nèi)容包括三維波浪、破浪（breaking waves）荷載、湍流和系泊線纜的失效等。

DHI 高級(jí)液壓工程師兼漂浮式實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人 Pietro Danilo Tomaselli 表示，漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組仍是一項(xiàng)相對(duì)較新的技術(shù)，其生產(chǎn)和流程仍未實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。通過建立漂浮式實(shí)驗(yàn)室，可以積累各種行業(yè)知識(shí)，最終降低海上風(fēng)電企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)和成本，從而加快綠色轉(zhuǎn)型。

Stiesdal 海上公司是創(chuàng)新型 Tetra 漂浮式基礎(chǔ)概念的開發(fā)商，也是該項(xiàng)目的合作伙伴之一。Stiesdal 海上公司總工程師 Michael Borg 表示很熱切參與到該項(xiàng)目，并希望能提供Tetra漂浮式基礎(chǔ)積累的專業(yè)知識(shí)，并就漂浮式海上風(fēng)電在工業(yè)化方面所面臨的挑戰(zhàn)提供其解決方案。

丹麥創(chuàng)新基金（Innovation Fund Denmark）為該項(xiàng)目投資了1530萬丹麥克朗（約合220萬美元）的資金，項(xiàng)目計(jì)劃持續(xù)到 2027 年，并逐步升級(jí)其測(cè)量設(shè)置、模型和電網(wǎng)連接。項(xiàng)目成果將在一些公開研討會(huì)、行業(yè)會(huì)議和博士生暑期班等場(chǎng)合展示，并納入到數(shù)值計(jì)算模型中。