X1 Wind Floats独特的能量收集技术感谢Ansys启动程序万博

通过将风能技术带到海上，风力发电扩张的前景将大大增加。我们星球上巨大的咸水为风力收集提供了无限的可能性，但由于风力涡轮机安装成本和维护挑战，大多数咸水仍未开发或未充分利用。的支持下万博Ansys启动程序、启动X1的风该公司获得了Ansys仿真软件的宝贵访问权，并开发了一种颠覆性的浮动风技术，可以缓解这些挑战，从根本上改变能源生产万博。

大约70%的地球表面被海洋覆盖，1.4亿平方英里的面积拥有巨大的浮动风力涡轮机应用潜力。根据国际能源机构-一个致力于通过权威分析、数据、政策建议和现实解决方案帮助各国实现可持续能源目标的组织-全球海上风能的技术潜力为12万吉瓦(GW)，足以满足2040年预计的全球电力需求的11倍。那么海上漂浮式风力涡轮机是如何适应这种情况的呢?

一旦停泊在海底，就可以建立风力涡轮机网络，通过高压直流电缆连接，为沿海大型电网供电。当然，在深水作业中会遇到各种各样的后勤挑战。最初的风力涡轮机安装既昂贵又复杂，需要昂贵的专业船只和在不同海底条件下确保水下地基所需的专业知识。风力涡轮机也有许多活动部件，包括涡轮叶片、齿轮箱、发电机和传输电缆，其中一些在连续运行时受到侵蚀、天气和偶尔路过船只的损坏。由于不可预见的天气事件或其他后勤挑战而造成的任何重大延误都可能代价高昂，这取决于涡轮机位于离岸多远的地方。

海上浮式风力设计的突破

X1 Wind联合创始人兼首席技术官卡洛斯·卡萨诺瓦斯(Carlos Casanovas)开发了X30浮标，以应对这些挑战，提供清洁、廉价的能源，同时减少全球排放。这位年轻的企业家在风力涡轮机设计方面有丰富的背景，包括在阿尔斯通风能公司(Alstom wind)工作过一段时间，该公司现在是通用电气集团的一部分。X30浮子实现了Casanovas的设想，即如何利用复杂的海上环境在深水中利用风能。卡萨诺瓦斯最终离开了公司，去了麻省理工学院(MIT)，在那里，他一边攻读硕士学位，一边致力于他的浮动设计概念，以进一步推动他的想法的边界。2017年，他成立了X1 Wind，在包括Ansys启动计划在内的几位捐助者的帮助下，将这些想法付诸实践。万博他第一次接触Ansys仿真软件是在阿尔斯通Wind的工万博作中，所以对他来说，这是一个自然的选择。

卡萨诺瓦斯说:“进入这个项目时，我已经熟悉了这个软件及其功能。“当我们开始创业时，我们联系Ansys购买了我们的第一个许可证，并被告万博知我们有资格参加他们的创业项目。以非常合理的成本获得这些完全授权的产品对我们的开发和万博网测试活动非常有帮助。此外，我们的许多高级团队成员都有使用Ansys软件的经验，所以对我们来说，这是一件很简单的事情。”万博

传统的海上风力涡轮机塔由锚定在海底的大型钢结构支撑。叶片被固定在固定塔的顶部。在更深的水域，安装和维护这些地基变得越来越不切实际。X30浮子是一种自定向顺风风力涡轮机设计，其特点是在顺风配置风力涡轮机。拆除了传统的固定塔，形成了一个独特的三脚架状漂浮结构，通过单点系泊系统锚定在海底。较轻的金字塔设计具有较低的重心，可以通过低弯矩的拉伸和压缩进行更有效的负载传输。顺风设计不需要像传统的逆风海上涡轮机那样预先弯曲叶片，这使得涡轮叶片更轻、更长、更便宜。

Casanovas专利的PivotBuoy单点系泊集成到顺风配置中。这种独特的设计使平台能够被动地风向风向标或枢轴，使用系泊线而不是固定桩来锚定系统。单点系泊系统可以预安装，而浮式结构可以快速组装到岸上，然后使用当地船只进行拖曳，以快速连接到单点系泊系统。其结果是一个更可持续、更可靠的能量收集解决方案，可以实现模块化、可扩展的结构，使用当地基础设施进行快速、低成本的安装。

卡萨诺瓦斯说:“我们需要努力使我们的浮动风力结构足够可靠和强大，以保持竞争力，因为使用可再生能源，一切都是关于能源的最终成本。”“如果你的浮式设计非常重，建造成本很高，你就没有竞争力，所以结构完整性对我们来说是一个非常微妙的界限。拥有合适的模拟工具非常重要，这样你就可以完成所有需要做的优化，而Ansys满足了所有要求。”万博

模拟更可持续的海上解决方案

万博Ansys仿真软件有助于X1 Wind满足X30浮动设计的特定结构要求。这是团队更大工作流程的一部分，在建模阶段从SolidWorks软件无缝地移动到万博Ansys机械结构工程有限元分析软件。万博Ansys SpaceClaim使用三维计算机辅助设计建模软件作为中间步骤，改进模型的几何形状，以优化其进一步分析。然后，该团队使用力学对极端载荷和疲劳进行模型分析，以验证所有结构应力都在可接受的范围内。并利用该软件对各构件的塑性变形进行了验证。

Casanovas说:“考虑到围绕风能的要求和整个架构的复杂性，如果没有Ansys启动计划的支持，产品开发将会更加困难。”万博“如果无法使用Ansys软件来帮助建立先进的有万博限元模型，对于这样一个小团队来说，这将是一个太大的挑战。”

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