C视频丨在高寒地区建超高风力发电机,川渝科研团队联手防灾

2025-01-02 14:32:11来源:四川在线编辑:张炼

四川在线记者 宁宁 视频/图片韦维

新年伊始,四川大学教授戴靠山开启了忙碌的节奏。

大约一个月前,他所在的能源基础设施多灾韧性国际联合研究中心传来好消息:申报的高寒地区风电机组混合支撑结构的力学性能与振动控制项目获批科技部重点研发项目。“这是中心成立后申报的首个国家级新能源项目。”戴靠山说。

他口中的能源基础设施多灾韧性国际联合研究中心,是四川今年新增的8家国际科技合作基地之一,由四川大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室和重庆大学高性能风电设施及其高效运行学科创新引智基地联合共建。

戴靠山和团队

作为项目课题负责人,戴靠山正联合重庆大学团队马不停蹄地启动课题研究,课题主要是要解决高海拔地区超高风电结构的防灾问题。其中,高海拔、超高、防灾是关键词。“这折射了我国近年来新能源产业快速发展,新能源开发不断向高原、荒漠等极端复杂的地理环境进军。”戴靠山说。

但在极端环境下,灾害、事故频发,建设难度极大。具体体现为:风电机组支撑塔越建越高,从以往的100米左右突破到180米,叶片也越来越长,达到百米级。这样一来,风电支撑结构受到的荷载越来越大。“因此减载抑振十分迫切,控制振动技术是可能的解决方案之一。”戴靠山说。

如何开展减载抑振等风电大兆瓦机组支撑结构研究?川渝科研团队分工明确、密切合作。

简单来说,重庆大学团队主要负责结构设计,也就是把风电支撑塔架立起来;四川大学团队着重动力灾变研究,负责塔立起来后不被破坏。“我们在同一领域研究方向有所侧重,双方密切合作,实现互补。”团队成员说。

以塔越建越高来说,传统方法中就需要越来越结实的塔柱,来满足风电机组运行的安全要求和振动限值,但塔柱直径和壁厚越大,用到的材料越多,成本就越高。而在这一项目中,科研团队将研发新型的风电支撑结构,并计划通过气动-机械综合减载抑振和振-震双控技术来控制成本。“也就是在重大团队结构设计的基础上,我们通过减载抑振措施来控制振动,试图在经济性和安全性之间找平衡。”戴靠山说。

科研团队在工作中

在研究中,川大团队聚焦疲劳动力性能,在部件或构件的试验方面具有良好实验室条件,但缺乏风洞、振动台等大型试验装置。“恰好重庆大学能够提供这些试验装置,两校优良的科研条件为项目实施和中心发展提供了有力支撑。”团队成员说。

实际上,戴靠山从十多年前起着手新能源结构研究,基于川渝两地拥有全球重要的清洁能源设备供应商,两校科研团队在能源设施抗风防灾领域已合作多年。本着共同以行业痛点和需求出发开展科学研究,两校团队开展学术探讨,并实地走访、调研,“后来共同申请科技部重点研发计划项目是自然而然的事情。”除了该项目,两校科研团队合作产出的研究成果还斩获重庆市科技进步一等奖等奖项。

互补合作之外,能源基础设施多灾韧性国际联合研究中心也在面向更大范围。

该中心同埃及、摩洛哥、尼泊尔等共建“一带一路”国家科研机构签有协议26份,同30余位国际专家开展交流合作,承担国际合作项目14项,累计招收来自共建“一带一路”国家的留学生85人。

面向未来,中心将力争申请“一带一路”联合实验室,以川渝顶尖高校为主体,联合共建“一带一路”国家相关机构,共同攻关复杂地理环境能源基础设施防灾难题,联合发起举办新能源基础设施韧性防灾国际研讨会,在川渝建成新能源装备与工程韧性防灾世界级产学研基地,为我国能源装备业出海提供技术支撑,推动国际合作模式从“引进来”到“引进来+走出去”的转变。

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