HIPERWIND(高度先進(jìn)的概率設計和增強可靠性方法，用于高價(jià)值、經(jīng)濟高效的海上風(fēng)電)項目從 2020 年運行到 2024 年，通過(guò)其模擬模型發(fā)現，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 9%，在最樂(lè )觀(guān)的情況下甚至可降低 10%。
這樣一來(lái)，海上風(fēng)力渦輪機的建設和運行將變得更具成本效益和可靠性。
項目協(xié)調員、丹麥技術(shù)大學(xué)風(fēng)能與能源系統高級科學(xué)家 Nikolay Dimitrov 表示：“HIPERWIND 致力于通過(guò)了解如何處理風(fēng)力渦輪機設計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別各種不確定性，從環(huán)境條件到負載和風(fēng)力渦輪機的可靠性。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，需要更為堅固的設計和更高的資本成本。
雖然它們會(huì )因為風(fēng)力增強而產(chǎn)生更多的能量，但增加的成本會(huì )導致更高的平準化能源成本 (LCOE)。
管理不確定性是HIPERWIND的核心，該公司發(fā)現管理不確定性是降低成本和風(fēng)險的驅動(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。
該項目采用了真實(shí)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(chǎng)。
風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)的特定數據和模型被用來(lái)識別和量化渦輪塔和地基設計中的不確定性。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(chǎng)重建時(shí)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(guò)在低能源價(jià)格期間安排維護，實(shí)現了額外的成本降低，既節省了成本又提高了運營(yíng)效率。
未來(lái)研究
該項目聯(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)新設計模擬模型的 EPRI Europe。
未來(lái)的研究將集中于生產(chǎn)中開(kāi)發(fā)的方法，但研究結果已經(jīng)被項目合作伙伴應用。
例如，法國新能源研究和創(chuàng )新學(xué)院(IFPEN)正在應用研究結果，通過(guò)準確量化風(fēng)力渦輪機疲勞載荷來(lái)改進(jìn)鏈式建模。
同樣，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院現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計。
