英国UKRI资助尖端设备和波浪能研发

作者: 2021-08-09 16:47 来源:
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323~24日,英国国家研究与创新署(UKRI)发布两批资助信息,分别资助促进英国净零排放供应链(工业、交通运输、能源部门)的尖端设备研发以及波浪能技术开发,旨在促进英国供应链发展,以实现净零排放远景目标。

1、强化英国净零排放供应链的尖端设备研发。323日,UKRI宣布投入2850万英镑资助一批尖端设备研发[1],以促进英国工业、交通和能源行业建立具有竞争力的电气化设备供应链。该项资助由纽卡斯尔大学领导,将在英国超过30个学术、研究和技术组织组成的网络中发挥重要作用。主要涉及:开发制造工艺技术;电力电子、电机与传动(PEMD)过程工业化;通过分享专业知识、技术建议和设施来降低风险。将在苏格兰、威尔士、英格兰东北部和中部4个地区建设4个地区工业化中心,协调并建立国家创新能力,在实现净零排放的道路上实现长期可持续增长。这4个中心将共同帮助企业扩大电动汽车和电动机械的使用,以促进英国净零排放供应链的发展。

本次资助将研发的设备包括:思克莱德大学电力网络示范中心的大功率集成电力推进和动力总成加速器;桑德兰东北创新中心的电力电子和电机装配线;诺丁汉大学的高频线圈制造和磁性测试设施;华威大学的电力电子可靠性和故障分析设施以及电机绕组卓越中心;斯旺西大学的宽带隙电力电子元件工业试验线;伯明翰大学的回收烧结磁体生产线;化合物半导体应用创新中心的陶瓷和铜元素及组件集成模块原型设备。

2、波浪能技术研发。324日,UKRI宣布资助750万英镑用于支持8个波浪能技术相关的主题研究项目[2],旨在开发先进的波浪能转换器,提升波浪能发电效率,并增强其抵御海上极端环境冲击(如海上风暴)的能力,提升使用寿命,扩大波浪能在英国的部署规模。

1)用于波浪能转换器的仿生自适应可伸缩材料。资助金额为97.5万英镑,将从水生动物的鳍或者其他部位汲取灵感,开发适用于波浪能转换器的可伸缩弹性材料。该弹性材料能够根据周围环境负荷的变化自适应地调整形态,以更好地应对复杂的海洋环境。

2)波浪能弹性响应系统。资助金额为98.4万英镑,将利用可变性的柔性材料开发适用于波浪能的弹性响应系统,并通过海盆实验和数值模拟,测试系统性能及其在海上风暴中的生存能力。

3)波浪能转换器控制系统原型和接口。资助金额为98.7万英镑,将开发新型控制系统,为波浪能转换器提供最佳阻抗,并在不同情况下实现发电效率最优,且开发远程部署技术以经济高效地远程部署新型波浪能控制器。

4)波浪能转换器系泊系统。资助金额为99.7万英镑,将对海浪各种系泊方案进行建模研究,以生成关键信息和有效的建模方法,以帮助设计出更好抵御海洋极端环境冲击的系泊系统,提升其使用寿命。

5)波浪能发电机。资助金额为77.6万英镑将开发和测试用于波浪能转换器的先进发电机,同时研发高性能的防腐蚀保护涂层材料;并在北海地区开展为期12个月的实地测试工作。

6)新一代的建模工具。资助金额为98.7万英镑,将结合机器学习开发新型高精度的数值建模工具,用于模拟研究评估在极端海洋环境条件下波浪能转换器的生存性能。

7)利用机器学习技术开发长寿命高性能波浪能转换器。资助金额为79.8万英镑,将结合机器学习和先进算法开发新型波浪能转换器的控制和监视系统,该系统集成耦合了高保真的海况信息,能够有效高精度预测海洋气候,从而有助于设计开发长寿命的波浪能转换器。

8)系统级协同设计和控制。资助金额为98.6万英镑。波浪能转换器包含多个能量转换阶段和组件,传统研发思路是从单个组件出发;而本研究将跳出原有的单个组件设计开发到组装的思路,而改为从整个系统层面来开展协同设计和控制研究,以提升转换器的能量转换输出效率和可靠性。                                     (郭楷模 牛艺博)



[1] Powering up the UK net zero supply chain. https://www.ukri.org/news/powering-up-the-uk-net-zero-supply-chain/

[2] Projects to unlock the potential of marine wave energy. https://www.ukri.org/news/projects-to-unlock-the-potential-of-marine-wave-energy/

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