減少現(xiàn)場考察成本 英國研發(fā)海上風電海浪模擬軟件

北極星風力發(fā)電網(wǎng)訊:對于離岸風電開發(fā)商與制造商來說，能抵御強風與大浪為風機必要條件，不僅可降低渦輪機維修費用，也能拉長產(chǎn)品壽命，因此在風機投產(chǎn)前得先進行一長串測試與模擬，過程中得花費許多時間與金錢。

為減少成本與精簡流程，英國曼徹斯特大學（UoM）機械、航太與土木工程學院博士生 Alex Chow 近日開發(fā)模擬風浪電腦軟件，可以利用電腦模擬復(fù)雜科學和工程，透過強大的電腦圖形處理器（GPU），模擬巨浪撞擊風力發(fā)電與石油鉆探等離岸結(jié)構(gòu)，可精準預(yù)測海浪對設(shè)施的潛在沖擊力。

Chow 指出，物理實驗有點不切實際且也無法代表問題所在，而這些實驗可讓工程師與研究員不用實際現(xiàn)場考察或是進行昂貴實驗，就能修改與調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)計。

在以往研究中，潮汐規(guī)律等復(fù)雜模擬需要數(shù)十億的計算與數(shù)百萬個數(shù)據(jù)點，研究得透過超級電腦才得以達成。而超級電腦更是由數(shù)百個中央處理系統(tǒng)（CPU）與電腦核心組成，需要消耗大量電力與金錢才可以打造，只有少數(shù)研究員與科學家才能使用。

而該技術(shù)不用消耗大量金額，Chow 表示，該軟件可以將繁復(fù)科學模擬成本從幾十萬英鎊降到幾千英鎊。Chow 透過開源程序碼 DualSPHysics 開發(fā)該軟件，能執(zhí)行科學模擬方法「不可壓縮光滑粒子流體動力學」（ISPH）測試諸如巨浪等實際狀況。

這項軟件優(yōu)勢是大多研究員和小型工程公司都能使用，可說是只要擁有高效能筆記本電腦或高性能 GPU 電腦就可以運作。

英國離岸風電發(fā)電量比其他國家還要多，每年約有 5% 電力來自該產(chǎn)業(yè)，且預(yù)計到 2020 年將增長到 10%，Chow 表示，隨著世界各國致力于滿足綠能目標，廠商漸漸注意到海洋能源與離岸風電潛力，但海洋環(huán)境非常嚴酷，因此為新能源設(shè)計有效且堅固結(jié)構(gòu)是一項艱鉅挑戰(zhàn)。