航天科工“整形”让“大风车”转得更值
航天科工“整形”让“大风车”转得更值
风力发电机叶片转一圈,发电2度,而当叶片气动外形优化后,2度可变为2.1度,效率提高5%,一年算下来,单台兆瓦级风力发电机可提升经济值10万元左右,这对风电装机量达1亿千瓦、位居世界第一的中国而言,意义非凡。
经过3年多研发,中国航天科工集团公司三院三部将飞航气动外形技术应用到风机叶片上,让“大风车”每一圈都转得更有价值。
“老本行”为风电增效添翼
如今,国内风电发电量以每年20%的速度增长,但由于风机叶片外形技术所限,整体成本偏高。以风能利用系数衡量,数值越高,风机发电效率越高。目前,国际上最先进的风机风能利用系数高达0.53,而国内平均水平仅为0.47左右。
2012年,以型号气动外形研发为主业的中国航天科工集团公司三院三部气动技术研究室正式成立。作为军民融合的一个重要方向,气动室对风电增效技术进行了持续跟踪。功夫不负有心人,经过几年的努力,气动室在风电增效技术方面的实力终于得到市场认可,2014年,拿到了第一笔外协合同。
据悉,目前国内风机设计部门通常采用工程方法进行叶片性能计算,气动技术研究室将航天飞行器气动数值模拟技术应用于风机叶片性能分析,相比工程方法跨了一代。
气动技术研究室设计师小张说:“我们在叶片性能模拟的精细度和复杂度上有独特优势。常规飞行器需要几百万网格即可,而风机叶片计算模型的网格量更多、更精细,需要的网格量已达到4、5千万,这只有三部的高性能计算系统能胜任。”
目前,团队研发的优化技术已得到应用,风机叶片上增加了叶稍小翼,重新设计了叶根外形,经过理论分析,至少能将系数提高5%以上。
军民融合方向感渐强
除了风电叶片气动与型号外形气动技术相通,团队自主研发风机叶片的决心还源于三部军民融合政策的支持。
“这些年,三部顺应集团公司转型升级、二次创业的形势要求,结合自身实际,建立并完善了‘1+4’综合绩效考核体系,从军品责任令、创新发展任务、创新、创效四方面明确了考核指标与支持鼓励方向。”三部党委书记张可说,“三部坚持以军品领域拓展为己任,积极探索军民融合领域新的发展机会,促进优势技术在系统集成、综合保障训练、任务规划仿真、技术验证评估与试验服务等领域应用,为军方和地方客户提供系统解决方案,为部队实战化能力生成和国民经济建设贡献力量。”
自2011年以来,三部设置了军民融合管理岗,建立了自筹项目管理办法。“我们的项目团队保持小快灵的状态,实行扁平化管理,解决方案按照市场的需求及时调整,保证了相关技术成果面向军用或民用特定需求有效转化” 张可说。
军品主业和融合项目相互促进是三部军民融合的一大亮点。在风电项目中,三部的自身优势得以发挥,同时该项目的实施对专业自身发展十分有益,进而促进专业技术研制水平提升。
张可说:“后续,我们将充分发挥三部的系统研发和技术抓总作用,紧密结合专业技术发展孵化生成一些具有市场竞争力的项目,为促进三部专业技术发展和核心竞争力提升进行有益的探索。