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通用電氣計劃利用世界上最快的超級計算機之一的力量,推動美國海上風力發(fā)電的發(fā)展。IBM在美國能源部橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory)推出的“峰會”(Summit)超級計算機,將使通用電氣能夠以一種公司從未有過的方式模擬氣流。
最終,這項研究可能會影響未來風力渦輪機的設計、控制和運行。該計劃還旨在通過讓研究人員更好地掌握大西洋的風能資源,促進美國東海岸風能的發(fā)展。通用電氣表示,峰會將運行的模擬可以填補歷史數(shù)據(jù)中的一些空白。
根據(jù)美國風能協(xié)會(American wind Energy Association)的數(shù)據(jù),海上風能提供的電量有可能是美國目前用電量的近兩倍。但要使渦輪機在海上更堅固、更高效,研究人員需要更多的信息。這就是頂峰峰會的作用。
通用電氣研究溝通主管托德?阿爾哈特(Todd Alhart)表示:“這就像一個孩子在一家糖果店使用這種工具一樣?!备鶕?jù)超級計算機500強的速度排名,Summit超級計算機目前是世界上速度第二快的超級計算機,僅次于日本的Fugaku。
通用電氣的研究將在明年與美國能源部的百億億次計算項目合作進行,如果沒有峰會,這項研究幾乎是不可能完成的。這是因為在他們的研究中,通常需要在分辨率和比例之間進行權衡。他們通??梢匝芯扛叻直媛实目諝馊绾未┻^單個旋翼葉片,或者他們可以研究更大的圖像——比如一個大型風力發(fā)電場——但是視野模糊。在這種情況下,百億億次計算將使他們能夠以足夠高的分辨率模擬整個風電場的流動物理,從而研究單個渦輪機葉片旋轉的過程。
李和她的團隊將重點研究沿海低空噴氣式飛機。這些氣流并不遵循傳統(tǒng)風力渦輪機設計中通??紤]的風的相同模式,傳統(tǒng)風力渦輪機的速度會隨著高度逐漸增加。根據(jù)李的說法,沿海低空急流是“非典型的”,因為風速可以迅速上升到一定高度,然后突然下降。這些風型通常不太常見,但它們在美國東海岸出現(xiàn)的頻率更高——這就是為什么研究人員想要更好地了解它們是如何影響渦輪機性能的。
美國東海岸對海上風能的需求不斷增長。2016年,美國第一個海上風電場在羅德島海岸建成。一系列東海岸風力發(fā)電場將在未來幾年內投入使用,其中最大的一個預計將是2024年在新澤西海岸外建設的一個16億美元的項目。
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