推进海上可再生能源：混合风浪系统的技术经济与动态性能

海上风能和波浪能具有高能量密度和可用性。虽然海上风电已相当成熟，但波浪能仍成本高昂且处于开发阶段。将两种技术整合到混合系统中可以增强发电能力、稳定输出并降低成本。本研究探讨了将海上浮式风力涡轮机与双体垂荡点吸收式波浪能转换器（参考模型3，RM3）相结合的益处。分析了六种配置：RM3与美国国家可再生能源实验室5 MW和国际能源署15 MW风力涡轮机集成，每种均在单柱式和半潜式平台上进行测试。分析考察了在不同环境条件下的动态响应、系泊载荷和发电量，并考虑了波浪能转换器浮子运动和可选反应板的影响。结果表明，反应板改善了单柱式平台的阻尼，增强了波浪能吸收和功率输出。比较分析表明，集成波浪能转换器可将其平准化能源成本降低15-83%，同时不影响风力涡轮机的平准化能源成本。混合化显著降低了50%的功率波动，降低了5 MW风力涡轮机的平准化能源成本，而15 MW风力涡轮机的平准化能源成本略有增加。结果突显了波浪能转换器与海上风力涡轮机之间的互惠关系，前者显著受益，而后者则获得轻微改善或受到可忽略的影响。其他发现量化了水动力相互作用、系泊性能和经济可行性。本研究为优化混合海上可再生能源系统提供了见解，展示了其降低成本和支持可持续能源解决方案的潜力。