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海上风-浪联合发电结构体系研究进展与未来挑战
柯世堂, 毛竞竹, 王伯洋, 王文才, 黄国庆, 朱松晔
2025, 6 (1):
1-13.
DOI: 10.20145/j.32.1894.20250101
“海上风电+”融合发展新模式是我国未来风电发展技术的制高点,风能和波浪能联合发电是实现“海上风电+”这一高技术战略性新兴产业的最重要形式之一,而风-浪联合发电结构体系的研发是实现该目标的重要支撑和建设基础。海上风-浪联合发电结构体系是由叶片、机舱、塔筒、浮筒、浮子、浮台和锚链组成的多柔-刚体混合多体动力学复杂体系,时常遭受海上极端的台风、波浪、海流等多灾害耦合作用,如何保障风-浪联合发电结构体系的结构安全强度和体系稳定性能,是其深海化和大型化发展面临的巨大挑战,亦被列为世界十大海洋科学问题和工程技术难题之一,成为国际风工程与结构工程领域的最前沿趋势与学科交叉研究热点。文章首先从浮式风力机结构体系和波浪能发电装置出发,分别概述了各自结构体系发展历程和研发现状;其次梳理了海上风-浪联合发电结构体系的概念设计理论与研发现状,着重介绍了风-浪联合发电混合结构体系的研究成果;最后从结构体系设计通用规范、双重非线性气动/水动荷载预测方法、体系降载减振新技术研究等方面提出未来挑战。
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