更明智的计算可以进一步降低海上风力发电的成本

绿色转型 2018年5月15 Søren Juel彼得森 罗尼Refstrup了点

优化风基础和涡轮机的设计, 工程师们需要一个快速的平台, 健壮的、基于云的数据存储和执行. Ramboll已经与谷歌Cloud合作,在该领域改进其内部的wind软件.

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2018年3月,荷兰政府决定开发两个Hollandse Kust Zuid海上风力发电场,这是世界上第一个在没有公共补贴的情况下建造的风力发电场. 这是可再生能源价格急剧下降的一个关键进展, 因此,这是使风能与化石燃料竞争日益激烈的重要一步. 

然而, 目前还不能保证海上风能会比化石燃料更受青睐, 尤其是在发展中国家. 因此, 该行业必须继续专注于削减成本的措施, Luisina Berberian等能源专家表示, Standard副总监 & 可怜的. 在风能工程的一篇博客中,她写道:“技术的发展对降低成本和随后海上风能项目的繁荣做出了最大的贡献。”. 与此同时,她强调,“障碍,比如复杂的设计过程”仍然存在. 

拼搏体育官网客户端可以找到一种创新的方法来应对这些挑战,并进一步削减成本, 例如, Ramboll Offshore structure Analysis Package (ROSAP). ROSAP的计算非常准确和先进,中国海上风电场所需的钢材可以减少20%, 从而使安博能够击败当地竞争对手的出价. 

现在,Ramboll将利用海上风能行业的测量数据进一步改进ROSAP. 为此, 拼搏体育官网客户端将与谷歌和Computas的IT专家合作, 是一家挪威的IT解决方案公司,能够提供必要的可伸缩和可扩展的先进技术. 谷歌Cloud将提供所需的高级分析软件包, 而且是可伸缩和可扩展的, Ramboll加入了谷歌合作伙伴计划,并参加了谷歌关于云架构和数据分析的培训课程,目的是建立一个健壮、快速的基于云的数据存储和ROSAP执行平台. 

第一位来华的外国顾问 

ROSAP最初是由Ramboll的油气部门在20世纪80年代开发的. 2000年左右, Ramboll为海上风力涡轮机增加了一个小型版本, 如今,这些公司的规模已经大到足以让它们的投标比有政府支持的中国企业更具竞争力. 

在全球安装的海上风力地基中,安博占有约60%的市场份额——所有这些地基都具有支撑涡轮机的能力,即使是在脆弱和地震易发的海床土壤中. 

In 2015, 该公司成为首家设计中国最大海上园区之一——江苏SPIC滨海北H1的外国顾问公司, 从上海往北走5个小时——从那以后,又有3个设计订单来自中国, 两份来自台湾的设计订单和一份来自日本的项目开发订单.

“秘密在于ROSAP可以优化风力涡轮机基础的设计”, Søren Juel彼得森说, Ramboll风能市场总监.

没有太强的缓冲 

亚洲和其他地区的竞争对手通常会从外部购买软件,以计算所有相关因素对风力涡轮机性能和稳定性的影响. 与ROSAP, Ramboll公司内部有所有的答案:波浪是如何形成的, 水流和潮汐会对地基产生影响,既有短期影响,也有长期影响? 那么风力涡轮机本身的重量和负载呢? 拼搏体育官网客户端说的是什么样的海床? 它是如何反应的, 例如, 土壤液化-一种土壤在地震或其他应力作用下失去显著强度和刚度的现象, 从而使它表现得像液体一样? 

Ramboll通常计算超过10个,以上因素产生的000种不同的负荷组合,称为每个风力涡轮机位置的负荷情况. 

“当有, 例如, 一个农场有100台涡轮机, 拼搏体育官网客户端通常有三个设计位置, 所以结果是大于30,000年负载模拟. 在此基础上, 拼搏体育官网客户端可以非常肯定地确定风力涡轮机基础的各种元素应该有多坚固, 在其他方面. 还有新的基于云计算的ROSAP执行平台, 大量的负载计算和相关的数据处理可以很容易地处理。”, Søren Juel彼得森说.

他强调,如果没有ROSAP这样的软件程序,计算往往会过于保守.

“你必须建立一个缓冲, 你要小心谨慎, 你通常放入太大的缓冲区, 因此投资太多. 拼搏体育官网客户端可以避免这种情况,因为拼搏体育官网客户端的计算非常准确。.  

张艺谋先生, 中国国家电力投资公司的项目经理, 确认总价是授予SPIC滨海North H2合同的决定性因素:

“Ramboll可以提供比竞争对手便宜20%的解决方案,并且由于其广泛的竞争力,可以提供更好的深思熟虑的解决方案,张译说.

进一步优化设计 

越来越明显的是,衡量指标不仅是降低资本支出的关键因素,也是降低运营支出的关键因素. 彼得森罗尼, 拼搏体育官网客户端开发项目的项目经理和谷歌, 强调海上风力涡轮机和基础将在未来进行战略监测, 因此,完全控制不同来源的实时数据是至关重要的.

Ramboll正在扩展智能拼搏体育官网客户端,提供基于云的数据存储和执行平台,系统地运行数据以促进决策, e.g.,寿命延长或检查. 

“这可以用来提供新的实时洞察结构的健康状况,并进一步优化未来的结构设计, 例如, 通过进一步减少计算中不必要的保守性, 究竟是什么原因导致了风机与风机基础之间复杂的相互作用,彼得森罗尼说.

用于长期存储测量数据的系统必须具备两个特性. 它首先必须能够扩展到产生的大量数据,并允许对存储的数据执行快速查询. 这是通过谷歌云平台实现的. 谷歌的系统提供了额外的优势,即数据存储内置了对安全的支持, 透明用户访问控制. 这在允许合作伙伴和认证者直接访问数据的子部分时非常有用.  

“谷歌致力于在拼搏体育官网客户端自己的运营中实现碳中和, 拼搏体育官网客户端很高兴Ramboll选择谷歌云平台来帮助利用数据来提高海上风力发电效率,Mads Kjærsgaard说, 谷歌Cloud丹麦和冰岛销售经理. “拼搏体育官网客户端期待成为安博努力提高绿色能源使用率的一部分.”

 

 

关于Computas

总部位于北欧的Computas为技术创新提供拼搏体育官网客户端和解决方案. 该公司是欧洲最大的谷歌云平台合作伙伴之一, 并擅长云解决方案, 数据科学和机器学习. 

“Computas非常自豪能够协助Ramboll实现其在海上风力发电行业提高效率和降低成本的愿景,Lars Brantshaug说, Computas丹麦销售副总裁. “这是一个真正鼓舞人心的创新项目,使海上风能成为可持续产业.”   

波浪和近海风力涡轮机基础的可视化

表1.

优化数字波

还有其他聪明的方法来改善海上风能项目. Ramboll已经建造了一个数字波浪槽,它使用计算流体动力学(CFD)来帮助设计风力涡轮机的基础和变电所,建造速度更快,成本更低,操作成本更低, 因为它们是基于现实世界的数据, 模拟和评估. 

Ramboll在CFD拼搏体育官网客户端下载了20多年, 最初在拼搏体育官网客户端下载内部项目中,该技术有助于优化通风系统和提高消防安全. 这逐渐扩展到香港的其他领域,如城市规划, 美国的棒球场,北欧先进的铁路和高铁项目. 

利用数字波浪槽和其他CFD性能模拟模型对比利时北方海上风电场的44台海上风力涡轮机单体进行优化. 这节省了超过100万欧元的拼搏体育官网客户端下载成本,因为该方案使用了更少的钢材,避免了在拼搏体育官网客户端下载中重新设计,而且整个生命周期的维护成本降低了75%.

 

作者:Michael Rothenborg.

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