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中国海洋大学学报(自然科学版)2026年第04期:基于不同集成方案的浮式风-浪联合发电系统动力响应研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:何方;路顺航;蔡元浪;杨小龙;潘佳鹏;

单位:浙江大学海洋学院;海洋石油工程股份有限公司;中国海洋石油有限公司;

摘要:针对海上风能与波浪能低成本开发的问题,本文提出将振荡浮子波浪能装置(Wave energy converter, WEC)集成于“海油观澜号”浮式风机上,以期通过波能俘获特性在增强系统发电效益的同时降低浮式风机运动响应。本研究基于势流理论和莫里森方程,在AQWA软件中实现浮式基础和WEC的水动力耦合分析,并利用叶素动量理论在FAST软件中对叶片气动影响进行模拟,以实现全耦合分析。经水池模型试验数据验证数值模型的准确性后,进一步研究了4种WEC集成方案对浮式风机运动响应和发电效益的影响。结果表明:在半潜式基础中心立柱和边立柱间集成6个WEC的发电阵列方案可有效抑制风机的纵摇运动;在极端工况下风机纵摇角度的最大值和标准差可分别降低16.2%和10.3%;相较于单独的风机,联合系统发电效益可提高13.9%。由此可见,集成对于增强系统发电效益、降低浮式风机运动响应效果显著。

关键词:浮式风机;;波浪能;;联合发电系统;;动力响应;;全耦合分析

基金资助:国家自然科学基金优秀青年科学基金项目(52022092);; 浙江省万人计划科技创新领军人才项目(2021R52050)资助~~