Hitz 技术评论第 83 卷


准确预测风机尾流对发电量和风机寿命的影响是评估风电场商业可行性的一个非常重要的因素。日立造船与九州大学应用力学研究所的内田刚典副教授以及东芝能源系统与解决方案公司进行了联合研究,致力于开发多功能风力涡轮机尾流模型。在大物川风力发电厂进行的实际风力涡轮机尾流观测中,sunCity818集团通过使用垂直剖面多普勒激光雷达进行观测,阐明了风速赤字的风速依赖性以及测量值与广泛应用于商业应用的帕克尾流模型预测值之间的关系。通过对风机运行数据的分析,sunCity818集团证实了与观测结果相同的趋势,以及湍流强度与风向波动和风速损失之间的关系。利用联合研究开发的CFD多孔盘尾流模型,再现了大物川风力发电厂的计算结果,实现了风机轮毂高度的风速预测误差在±5%以内。
- 主要作者
- 干正树
- 共同作者
- 吉田忠介、涩谷浩一郎、马诘圭介

日立造船在日本南部的北九州安装了一台 3 MW 驳船式浮动海上风力发电机 (FOWT),并于 2019 年开始示范实验,作为新能源和产业技术综合开发组织 (NEDO) 委托项目的一部分,以验证适用于 50-100 m 中等水深的低成本 FOWT 的可行性。为了研究FOWT在极端条件下的动态行为,sunCity818集团测量了2019年9月23日台风塔帕期间浮标的运动数据。然后sunCity818集团将测量数据耦合分析结果进行比较,以验证耦合分析的有效性。本文报告了结果。总体而言,耦合分析结果与高波高条件下的测量数据吻合良好。但在较短的波周期中出现了一些差异,波高较低,波向变化较大。本文还深入讨论了这些差异的可能原因。
- 主要作者
- 新里英行
- 共同作者
- Ko Matias Adrian Kosasih、Hideyuki Suzuki(东京大学)、Shigeki Okubo、Shunsuke Mitani

在海上结构的设计中,结构强度需要能够承受台风等暴风雨天气条件。在暴风雨天气期间,汹涌的海况会导致波浪破碎。破碎波受到的冲击力(以下简称“冲击破波力”)是在直立墙的情况下使用理论公式来计算的,但该公式不适用于形状复杂的海上结构。因此,sunCity818集团进行了模型实验,以明确海上结构物受到破碎波冲击压力(以下简称“冲击破碎波压力”)的位置。尽管之前的波浪测试对于确保插入式断路器与结构的准确碰撞至关重要,但sunCity818集团的数值分析确认了插入式断路器的碰撞位置并消除了波浪测试的需要。此外,由于sunCity818集团能够在波浪池中不使用斜板的情况下产生插入式破碎机,因此sunCity818集团成功地以低成本在短时间内测量了冲击波破碎压力。根据目前的实验结果,sunCity818集团推导出了一个实验方程,可用于估计插入式破碎锤产生的冲击波破碎压力最大值的位置。通过将水深和破碎波达到的最大高度代入该实验方程,可以将压力传感器适当放置在模型实验中要获得的冲击力发生的位置。
- 主要作者
- 田村宏树
- 共同作者
- 新里英行、木原宏明

作为限制环境污染物排放努力的一部分,国际海事组织 (IMO) 对船用柴油发动机的氮氧化物 (NOx) 排放实施了控制。自2016年起,一些地区的运营船舶就开始实行严格的Tier Ⅲ控制,要求NOx减少约80%。在日立造船,sunCity818集团利用包括脱硝催化剂在内的陆基SCR技术,于2010年开发了满足Tier III标准的船用SCR系统,并经过船上测试,于2017年推出了sunCity818集团的第一套商用SCR系统。交付后,应客户的要求对于尺寸更小的系统,sunCity818集团改进了高压 SCR 系统 HP-SCR Mk-I,并开发了更紧凑的第二代系统 HP-SCR Mk-II,并于 2020 年交付了第一台设备。HP-SCR Mk-II 因取消了 HP-SCR Mk-I 中必不可少的汽化器而节省了空间,受到了客户的欢迎。本文报告了 HP-SCR Mk-II 商业化的技术挑战和sunCity818集团的解决方案,并提出了sunCity818集团未来基于 HP-SCR Mk-II 的支撑结构的建议,以进一步节省空间和简化索具工作。
- 主要作者
- 冈崎茂树
- 共同作者
- 阿部信太郎、森裕人、梶植惠理、儿玉翔

国际海事组织 (IMO) 于 2018 年 4 月通过了《国际海事组织关于减少船舶温室气体排放的初步战略》,制定了愿景和量化的温室气体减排目标:1) 降低碳强度(即 CO2每项运输工作的排放量)到 2030 年国际航运至少减少 40%,2) 到 2050 年国际航运年度温室气体排放总量比 2008 年至少减少 50%,3) 在本世纪尽快逐步淘汰国际航运温室气体排放。为了实现这一目标,需要将船舶燃料从重油转变为低碳和零碳燃料,候选燃料包括LNG(甲烷)、甲醇、氨和氢气。日立造船旨在开发甲烷技术并将其商业化,利用可再生能源产生的氢气和工业排放的二氧化碳合成甲烷。sunCity818集团开发的碳回收甲烷生产技术可以实现99%以上的转化效率,接近理论值。此外,对供应链各环节能量平衡的尝试发现,碳回收甲烷可以视为净零碳燃料,而CO2通过未来的努力可以显着减少排放量。sunCity818集团相信,使用这种甲烷技术生产的碳回收甲烷作为船用发动机燃料将为未来的碳中和做出巨大贡献。
- 主要作者
- 村田直宏
- 共同作者
- 泉宫浩一

在利用人工智能技术开发完全废物自动化起重机控制系统的过程中,日立造船致力于提高自动化率(即自动化控制时间占起重机系统总正常运行时间的百分比),同时确保炉子稳定运行。sunCity818集团在松山西清洁中心(爱媛县)对基于配备人工智能算法的专有“废物坑和废物起重机3D系统”的系统进行的演示测试结果表明,sunCity818集团实现了接近100%的自动化率。为了支持现场操作,以防工厂因废物特性突然变化或因流行病或灾难而中断正常运行而需要手动控制,sunCity818集团还开发了一种用于管理废物坑和远程操作废物起重机的控制技术。sunCity818集团在秦野清洁中心(神奈川县)对这一远程系统进行了演示,结果在sunCity818集团位于大阪的 AI/TEC 工厂实现了一个工作日 24 小时的完全连续运行。
- 主要作者
- 平林照士
- 共同作者
- Kaoru Kawabata、Yohei Oura、Akifumi Ise、Yukio Onuki、Hayato Yaji、Toshikatsu Masuoka、Yuya Kimura、Motoshi Hirako(富士起重机工业有限公司)、Hiromitsu Oda(富士起重机工业有限公司)

在日立造船,sunCity818集团研究了一种室内定位方法,目的是提高焚烧厂工人的安全管理和工作效率。对于室内定位方法,sunCity818集团使用磁指纹识别,可以降低基础设施引入成本。设计一种基于磁趋势定位知识的差分匹配方法。通过这种差分匹配方法,sunCity818集团确认目标路线的定位精度约为93%。对于楼层估计,sunCity818集团使用气压差获得的线性回归公式和使用低功率广域(LPWA)网络的接收信号强度指示器(RSSI)作为特征值的机器学习方法来确认验证的有效性。结果表明,通过将通道中的磁差匹配与工作空间中的 Wi-Fi 和地磁指纹互补室内定位系统评估1)相结合,可以在焚烧厂中实现低成本、高精度的室内定位系统。
- 主要作者
- 新裕太郎
- 共同作者
- Kaoru Kawabata、Rei Okumura(奈良科学技术大学)、Takuya Matsunaga(奈良科学技术大学)、Ismail Arai(奈良科学技术大学)
有关 Kanadevia 技术的咨询请点击此处