引领软件技术革命 构建风电产业新篇

近日，由中国广核新能源控股有限公司（以下简称“中广核新能源”）自主研发的《风资源评估与风电场优化设计软件自主研发及工程应用》研究成果，荣获“中电联2023年度电力创新奖”一等奖，标志着我国风电产业领域在软件自主研发工作中取得的重大突破。

凝聚团队启新章

在全球能源结构转型和绿色发展的大背景下，中国在风电整机制造领域居于世界前沿。但长期以来，风电仿真软件领域仍由国外企业主导，不仅成本高昂、功能封闭，且在适应我国独特地形和复杂风场条件方面存在局限，同时还引发了能源信息的安全问题。在这一背景下，国内自主研发风电仿真软件的重要性愈发凸显，不仅关乎技术创新，也是确保能源安全和信息保护的关键一环。

中广核新能源在我国风电技术领域的这一项突破性的关键任务中担起重任。科技创新中心与华中科技大学紧密合作，以目标为导向，制定详细的研发计划。研发团队凭借高涨的士气和出色的团队精神带来的强大凝聚力，始终维持着高标准的研发质量，共同解决了一系列技术难题，最终成功突破技术壁垒，取得研究成果。不仅打破了对国外技术的依赖，提高了国内风电技术的自给自足能力，更代表了我国在风电领域的重要技术创新。

科研攻关破壁垒

在推动这项风电产业技术革新的征程中，中广核新能源研发团队联合华中科技大学，以深入的洞察和创新精神，从风资源评估和风机动力学两个关键方面入手，展开了全面而系统的研究，致力于孵化核心软件来突破长期困扰行业发展的关键软件壁垒。他们不仅克服了众多技术难题，更实现了多项创新成果。

在风资源评估方面，项目团队开发了一种自动化建模与网格生成引擎。通过提出地形坡度与风电场范围的网格自适应加密算法，团队成功建立了基于T-Rex网格生成技术的近地表贴体系统，有效实现了复杂地形下的网格优化。此外，还引入了尾流区的网格自适应加密技术和下垫层隐性网格生成方法，这些技术直接服务于风资源的精准求解和风电场的高效设计。

项目的另一项创新是独立开发的风资源求解器。该求解器采用DDEM湍流模型，在精度上相比国外商业软件提升了10%。团队还实现了基于多重网格及CPU/GPU协同求解的加速技术，大幅提升了计算效率。此外，通过开发湍流入口自保持生成算法和进行大量风洞试验与实证工作，团队成功开发了完全自主产权的风资源评估软件，其仿真精度达到了90%以上。

在风力机尾流仿真、风亏模型与优化策略方面，团队在国际上首次提出了控制-尾流-地形全耦合仿真技术，并建立了双高斯风机尾流解析模型。利用这些模型和基于大量工程数据建立的风电成本模型，团队能够有效地优化风电场的布局、机型选择和尾流控制，实现了度电成本的5%以上降低。

最后，团队在风力机风致振动全耦合自主软件与结构控制优化方面取得了显著成就。他们突破了风机-控制-流场耦合条件下的载荷仿真瓶颈，开发了与国际主流商业软件精度相当的风机动力学评估软件。这款软件实现了GPU并行加速求解，计算效率较国际主流软件提升了千倍以上。同时，团队还提出了结合尾流控制和TMD阻尼器的综合减振策略，显著降低了阻尼器的总质量，大幅拓宽了TMD阻尼器在风电领域的应用范围。

此项目获得国家自然科学基金等多项课题近15年的长期持续资助。发表学术论文70余篇，国际权威SCI期刊36篇。授权国家发明专利22项，受理16项实审，登记软件著作权19项，出版学术专著1部。包括英国皇家工程院Greaves院士在内的多位国际著名教授均对此项目研究成果高度评价。

风电蓝海展雄姿

在新能源领域的持续探索和创新中，此项研究成果有着重要的市场价值和广阔的发展前景。

针对海上风电这一挑战性应用场景，自主化风力资源评估软件显著提升了风资源评估的精度、极端风浪的可靠性评估及海洋气象信息的综合性。软件中的尾流评估方法对于准确计算发电量、合理布局风机、减少尾流损失及提高风电场的经济效益尤为关键。

该风力资源评估软件在功能上不仅与国外主流商业软件相匹敌，而且在计算效率和精度上达到或超越国际水平。它已在全国范围内广泛应用，覆盖多种地形和风机类型，经济效益显著。凭借其开放性、高效解算能力和自主控制特性，该软件正逐步拓展至风电领域的其他数字化业务，并助力打造完整的软件生态系统。未来，围绕核心软件的开源服务，将进一步推动资源开发、电力销售、智慧运维等领域的技术支持，不断完善和迭代新能源领域的核心数字化技术。这将为我国新型电力系统建设提供高效、低成本的技术支持，加快智能装备和智慧场站的发展。

中广核新能源凭借其深厚的技术积累和前瞻的创新视野，彰显了其在中国清洁能源行业的领导地位，为风电产业的发展带来了全新的动力和视角，也为整个行业的技术进步和可持续发展奠定了坚实的基础。