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一直以來(lái)，風(fēng)電都被視為重要的綠色電力來(lái)源之一。而不占用土地資源、海上風(fēng)力資源豐沛、沒(méi)有遮擋物、發(fā)電利用小時(shí)數(shù)高、更適宜大規(guī)模開(kāi)發(fā)的離岸風(fēng)電已成為全球風(fēng)電領(lǐng)域的“潛力股”。但是，頻頻上岸的颶風(fēng)對(duì)離岸風(fēng)電廠來(lái)說(shuō)實(shí)是一把“雙刃劍”：強(qiáng)度較弱的颶風(fēng)一方面可以給風(fēng)場(chǎng)帶來(lái)較多的“滿發(fā)”小時(shí)數(shù)，增加發(fā)電量，提高風(fēng)場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益；另一方面，強(qiáng)度較強(qiáng)的颶風(fēng)會(huì)給風(fēng)場(chǎng)設(shè)備帶來(lái)極大的破壞。

2014年，中心風(fēng)力高達(dá)17級(jí)的超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“威馬遜”登陸海南文昌，文昌風(fēng)電廠3臺(tái)機(jī)組損毀，1臺(tái)被整體吹倒，2臺(tái)風(fēng)機(jī)葉片被吹跑；廣東湛江徐聞?dòng)率匡L(fēng)電場(chǎng)15臺(tái)風(fēng)機(jī)被整體吹倒，3臺(tái)風(fēng)機(jī)葉片破裂、機(jī)艙破開(kāi)，發(fā)動(dòng)機(jī)掉落。從這些數(shù)字可以看出，颶風(fēng)對(duì)離岸風(fēng)電場(chǎng)的破壞性不容忽視。

為了提高風(fēng)機(jī)的抗颶風(fēng)能力，更好地提高風(fēng)場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益，需要深入研究颶風(fēng)對(duì)離岸風(fēng)場(chǎng)的影響，了解離岸風(fēng)機(jī)的最大承受極限，進(jìn)而修改風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)，使制造商打造出更耐用與安全的離岸風(fēng)機(jī)。還要利用颶風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，幫助開(kāi)發(fā)商設(shè)計(jì)出更安全可靠的離岸風(fēng)場(chǎng)建設(shè)計(jì)劃等。

據(jù)了解，美國(guó)馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校（UMass）為了評(píng)估颶風(fēng)對(duì)離岸風(fēng)機(jī)的影響，已經(jīng)進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模型仿真實(shí)驗(yàn)與離岸風(fēng)電結(jié)構(gòu)研究，希望全新評(píng)估報(bào)告可幫助廠商改良風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)。

對(duì)于紐約州、新紐澤西州、麻州等人口密集的大州來(lái)說(shuō)，開(kāi)發(fā)離岸風(fēng)電對(duì)地域有限的美國(guó)東海岸地區(qū)相當(dāng)重要。美國(guó)首座離岸風(fēng)電 Block Island 在 2018 年初正式運(yùn)轉(zhuǎn)，預(yù)估總?cè)萘吭?2022-2023 年才會(huì)達(dá)到 1GW，發(fā)展較為緩慢。

近年來(lái)，美國(guó)正在加速開(kāi)發(fā)離岸風(fēng)電的步伐，如東海岸一個(gè)超過(guò) 10000MW 的離岸風(fēng)電項(xiàng)目正在開(kāi)發(fā)中。若計(jì)劃進(jìn)行順利將為美國(guó)東岸帶來(lái)龐大的電力。有發(fā)展就有挑戰(zhàn)，颶風(fēng)經(jīng)過(guò)或直撲美國(guó)的機(jī)率比較大，東岸更是首當(dāng)其沖。

颶風(fēng)中的風(fēng)機(jī)為何那么不堪一擊呢？研究指出，颶風(fēng)登陸過(guò)程的突變風(fēng)向、瞬時(shí)風(fēng)速和極大湍流是推毀風(fēng)機(jī)的罪魁禍?zhǔn)住Ｍ瑫r(shí)，風(fēng)機(jī)的抗颶風(fēng)能力還與風(fēng)場(chǎng)的地形環(huán)境和風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制方法等有關(guān)。此外，颶風(fēng)往往伴隨很多極端的天氣（如強(qiáng)雷暴、強(qiáng)雨水等），這也會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)造成一定的破壞。

隨著2018 年沃旭能源啟動(dòng)雙都卜勒雷達(dá)計(jì)劃，來(lái)研究臺(tái)風(fēng)、氣象動(dòng)態(tài)對(duì)風(fēng)機(jī)的影響，UMass也開(kāi)始著手研究颶風(fēng)與東海岸離岸風(fēng)電之間的相互影響，致力將風(fēng)機(jī)傷害降至最低。UMass土木與環(huán)境工程教授 Sanjay R. Arwade表示，人們知道如何分析鉆井平臺(tái)、風(fēng)電等離岸結(jié)構(gòu)，了解怎么預(yù)測(cè)颶風(fēng)動(dòng)向，但是過(guò)去很少有人整合這兩類(lèi)數(shù)據(jù)。因此團(tuán)隊(duì)正投入這項(xiàng)研究，比如評(píng)估狂風(fēng)對(duì)渦輪機(jī)的影響，固定式與浮動(dòng)式風(fēng)機(jī)能承受多大的破碎波（breaking wave）等。

其中，臺(tái)風(fēng)引起的巨大波浪傳播速度較快，未登陸就會(huì)出現(xiàn)滔天巨浪。而海浪朝海岸前進(jìn)時(shí)，由于海底逐漸變淺，波浪會(huì)變陡而破碎、形成不同方向的沿岸流。UMass 團(tuán)隊(duì)為了研究破碎波對(duì)風(fēng)機(jī)的影響，繪制出了破碎波海圖，以及運(yùn)用計(jì)算機(jī)模型來(lái)仿真未來(lái)颶風(fēng)和氣候變化的可能性。他們認(rèn)為，了解風(fēng)機(jī)與環(huán)境的相互影響相當(dāng)重要。新型颶風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)模型將對(duì)風(fēng)機(jī)安全設(shè)計(jì)提供參考，幫助廠商們提升離岸風(fēng)機(jī)在長(zhǎng)達(dá)20年的生命周期中度過(guò)各種環(huán)境天災(zāi)的能力。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者就近海臺(tái)風(fēng)登陸情況、臺(tái)風(fēng)影響下的極端風(fēng)速分布以及臺(tái)風(fēng)的破壞機(jī)理等做了系統(tǒng)性的分析和研究。行業(yè)專(zhuān)家指出，風(fēng)機(jī)的抗臺(tái)風(fēng)設(shè)計(jì)首先應(yīng)在結(jié)構(gòu)上做文章，如持續(xù)提高提高支撐結(jié)構(gòu)（塔筒與基礎(chǔ)）的安全系數(shù)，避免整體傾斜的顛覆性破壞；其次，結(jié)合風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，考慮風(fēng)向、湍流和變槳、偏航等控制參數(shù)，進(jìn)行綜合分析以應(yīng)對(duì)瞬時(shí)風(fēng)速；再次，根據(jù)風(fēng)場(chǎng)葉片的損壞程度，優(yōu)化葉片設(shè)計(jì)，增強(qiáng)其抗臺(tái)風(fēng)的能力；最后，開(kāi)發(fā)智能偏航裝置，降低強(qiáng)風(fēng)所增加的機(jī)組載荷，如降低葉片、塔架負(fù)載等，提高風(fēng)機(jī)可靠性。