減少現場考察成本,英國研發離岸風電海浪模擬軟體

作者 | 發布日期 2018 年 04 月 19 日 8:15 | 分類 GPU , 能源科技 , 處理器 follow us in feedly

對於離岸風電開發商與製造商來說,能抵禦強風與大浪為風機必要條件,不僅可降低渦輪機維修費用,也能拉長產品壽命,因此在風機投產前得先進行一長串測試與模擬,過程中得花費許多時間與金錢。



為減少成本與精簡流程,英國曼徹斯特大學(UoM)機械、航太與土木工程學院博士生 Alex Chow 近日開發模擬風浪電腦軟體,可以利用電腦模擬複雜科學和工程,透過強大的電腦圖形處理器(GPU),模擬巨浪撞擊風力發電與石油鑽探等離岸結構,可精準預測海浪對設施的潛在衝擊力。

Chow 指出,物理實驗有點不切實際且也無法代表問題所在,而這些實驗可讓工程師與研究員不用實際現場考察或是進行昂貴實驗,就能修改與調整結構設計。

在以往研究中,潮汐規律等複雜模擬需要數十億的計算與數百萬個數據點,研究得透過超級電腦才得以達成。而超級電腦更是由數百個中央處理系統(CPU)與電腦核心組成,需要消耗大量電力與金錢才可以打造,只有少數研究員與科學家才能使用。

而該技術不用消耗大量金額,Chow 表示,該軟體可以將繁複科學模擬成本從幾十萬英鎊降到幾千英鎊。Chow 透過開源程式碼 DualSPHysics 開發該軟體,能執行科學模擬方法「不可壓縮光滑粒子流體動力學」(ISPH)測試諸如巨浪等實際狀況。

這項軟體優勢是大多研究員和小型工程公司都能使用,可說是只要擁有高效能筆記型電腦或高性能 GPU 電腦就可以運作。

英國離岸風電發電量比其他國家還要多,每年約有 5% 電力來自該產業,且預計到 2020 年將增長到 10%,Chow 表示,隨著世界各國致力於滿足綠能目標,廠商漸漸注意到海洋能源與離岸風電潛力,但海洋環境非常嚴酷,因此為新能源設計有效且堅固結構是一項艱鉅挑戰。

(本文由 EnergyTrend 授權轉載;首圖來源:pixabay