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漂浮式深远海风电工程风浪流一体化剖面观测平台

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成果主要完成人

孙长平、易 侃、文仁强、朱碧泓、禹智斌、杨定华、秦 明、贾天下

项目概况

海上风能资源和水文环境的勘测评估是海上风电开发经济性评价、投资决策和工程设计的重要基础。长期以来,海上风电气象水文观测面临着站点布设难度大、建设周期长、经济成本高等系列问题,研究和推广漂浮式的新型海洋环境观测技术装备是解决海上风电资源环境勘测难题的重要手段。本项目研发的漂浮式深远海风电工程风浪流一体化剖面观测平台,主要解决了三个方面的技术难点:(1)针对海洋风电工程领域中对于水文气象要素的多元且高标准的观测和应用需求,利用一体化设计思路进行系统集成,形成一套满足多元应用需求的水文气象漂浮式观测平台;(2)针对复杂多变的海况下海面风场和海浪运动共同作用驱动漂浮式平台多自由度运行,利用浮体姿态测量、风场反演算法、运动补偿算法的研究优化,实现海洋大气风场的高精度测量;(3)针对观测平台在海上运行环境所面临的高湿、高温、高盐,台风极端工况,且位置偏远等挑战,通过元器件和整体系统的研发、设计和集成建造,保障观测平台在海上长期运行的观测器件、供能系统、数据通信的安全稳定、自主可控和高效耐用。 项目在设备研发过程中,探索建立了“三层六维”的工程技术创新需求分析评价体系,以系统性需求分析为导向构建创新链;通过构建需求分析、技术攻关、设计集成、生产建造、示范验证、工程应用“六位一体”的研发管理体系,以全过程研发管理为手段完善技术链;形成了“1+3+N”的新型观测技术装备性能验证评价体系,以多维度实证检验为纽带推动产业链。通过打通创新链、技术链、产业链各环节,探索构建了创新链、技术链、产业链“三链贯通”的新型装备研发全过程管理创新体系,助力推动创新链产业链深度融合。项目所研发的漂浮式深远海风电工程风浪流一体化剖面观测平台,能够有效降低海上风电前期勘测成本并提高效率,实现了从零部器件、内嵌算法到整体设计集成的核心技术国产化,为推动创新链产业链深度融合提供了生动实践案例。