风浪流联合作用下“风力机-光伏-网箱”浮式综合平台动力响应分析.pdfVIP

第46卷第3期太阳能学报Vol.46，No.3

2025年3月ACTAENERGIAESOLARISSINICAMar.，2025

DOI：10.19912/j.0254-0096.tynxb.2023-1916文章编号：0254-0096（2025）03-0626-09

风浪流联合作用下“风力机-光伏-网箱”

浮式综合平台动力响应分析

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徐普，谌颖琪，宋启明，刘蔚

（1.福州大学土木工程学院，福州350116；2.福建永福电力设计股份有限公司，福州350108）

摘要：为高效利用海洋资源，促进多能源融合的新型浮式平台发展，提出一种适应深远海域的“风力机-光伏-网箱”浮式综合

平台。基于FAST与AQWA耦合计算方法，建立风力机、光伏与网箱平台、系泊系统耦合数值计算模型，通过“光伏-网箱”组合

模型与单一网箱模型的频域对比分析，探究光伏组件对综合平台水动力性能的影响，进一步考虑海洋环境风浪流联合作用，计

算得到“风力机-光伏-网箱”浮式综合平台的动力响应。结果表明：光伏组件使组合模型附加质量和辐射阻尼峰值有一定增加，

对一阶波浪力影响较小但会导致垂荡与纵摇方向的幅值响应算子（RAO）上升；风浪流联合作用下，上部风力机转子推力、叶尖

挥舞偏移、塔基剪力和塔顶偏移均产生较大波动，下部光伏与网箱平台纵荡和纵摇方向响应幅值显著增加，对垂荡方向影响较

小，但会引起平台迎风缆绳张力明显增大和背风缆绳张力相应减少；相比单一网箱平台，添加风力机、光伏组件同样会引起浮

式综合平台迎风缆绳张力增加和背风缆绳张力减小。

关键词：海上风力机；动力响应；浮式发电站；养殖网箱；风浪流

中图分类号：P751文献标志码：A

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作用下的浮式平台动力响应，毛莹等提出一种适用Tri-

0引言

floater半潜式风力机的系泊参数优化方法，通过对比优化前

近年来，海上风电与漂浮式光伏迅速发展，海洋养殖也后平台在极端海洋环境下的动力响应结果，发现改进有利于

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逐渐从近海走向深远海。在高效利用海洋资源方面，风能浮式风力机在极端环境下的安全运行；许仕杰等对风浪流

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和光能的结合可大幅提高产能效率，风能与深远海养殖网联合作用下的SJTU-SPIC半潜浮式风力机与网箱结合的集成

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箱结合则能缓解远距离输电压力，因此，将海上风电、漂浮系统进行全耦合分析研究，发现加装网箱会引起集成系统纵

式光伏和网箱三者结合的新型浮式平台形式具有一定研究荡响应增加、纵摇响应减小，有利于提升浮式风力机发电稳

价值。然而，深远海环境复杂，多能源融合的新型浮式平台