【漂浮式平台耦合振动抑制技术验证成功】
近年来,随着深远海能源开发需求的激增,漂浮式风电平台因其无需依赖复杂海床条件、可灵活部署于深水区域的优势,成为全球新能源领域的研究热点。然而,漂浮式平台在复杂海洋环境中易受风浪流耦合作用引发剧烈振动,导致结构疲劳、发电效率下降等问题。近日,我国科研团队在漂浮式平台耦合振动抑制技术领域取得突破性进展,通过集成主动控制、材料创新与智能算法,成功实现平台运动稳定性提升与能量回收,为深远海风电规模化开发奠定了关键技术基础。
一、技术验证的核心突破
此次验证的核心成果聚焦于结构主动控制与能量回收一体化系统。研发团队创新性地将直线电机阻尼器与变阻尼控制算法结合,通过实时采集平台运动数据(如俯仰、横滚角度及加速度),动态调节阻尼系数以抵消外部干扰力实验数据显示,该系统可使平台俯仰运动功率谱密度(PSD)峰值降低39%,显著优于传统被动控制策略1同时,振动能量被转化为电能并存储至储能模块,实现能量“捕获-抑制-回收”的闭环管理,提升整体发电效率。
在材料应用方面,平台采用超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)等新型复合材料,其抗冲击性能较传统材料提升50%以上,有效缓解高频振动对结构的损伤此外,通过优化系泊系统布局(如9条无档锚链分层固定),平台抗风浪能力进一步增强,可在12级台风条件下保持稳定运行。
二、多学科协同的技术路径
此次技术验证的成功,得益于多学科交叉融合的创新模式:
动力学建模与仿真优化:基于高阶计算流体动力学(CFD)工具,构建风-浪-流耦合的全工况仿真模型,精准预测平台运动响应
智能控制算法迭代:引入自适应模糊控制器(AFC),通过动态修正模糊规则库,实现对目标值的高精度跟踪,尤其在参数摄动场景下表现优异
模块化设计与快速验证:采用缩尺水池实验与数字孪生技术,缩短物理原型迭代周期,验证关键部件(如传动法兰、磁极螺栓)的疲劳寿命
三、深远海开发的里程碑意义
该技术的突破将推动漂浮式风电向“更大容量、更低成本、更高可靠性”方向发展。例如,全球首座风渔融合浮式平台“国能共享号”已实现渔业养殖与发电一体化运营,其网箱结构采用UHMWPE材料,养殖效率提升20%的同时,发电容量达5MW未来,类似平台可扩展至海洋牧场、制氢等多场景应用,形成“能源-生态-经济”协同发展的新模式。
据行业预测,到2030年,我国漂浮式风电装机容量有望突破5GW,对应年均投资规模超千亿元。此次振动抑制技术的验证,不仅解决了深远海开发的核心痛点,更标志着我国在海洋工程智能化领域迈入国际前列。
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