Измерительный буй экономит расходы

Измерительный буй экономит расходы
Измерительный буй экономит расходы

Любой, кто планирует морские ветряные турбины, должен знать, как дует ветер. Потому что экономическая жизнеспособность систем зависит от скорости ветра. »Постоянно более высокие скорости ветра в море могут компенсировать огромные инвестиции в строительство и подключение к сети. Рентабельность ветропарка обусловлена разницей между доходом от льготного тарифа и затратами на строительство и обслуживание, - говорит Дипл.-Мет. Клаудия Рудольф, научный сотрудник Института ветроэнергетики и технологий энергетических систем Фраунгофера IWES в Бремерхафене. С помощью специального буя для измерения ветра метеоролог и его команда хотят определить потенциал ветра и ожидаемый выход энергии для поддержки планировщиков ветряных электростанций. Исследователи полагаются на технологию LiDAR. LiDAR означает «Обнаружение света».

Альтернатива ветроизмерительным мачтам

Буй Fraunhofer IWES-LiDAR основан на конструкции легкого бочонка, который используется в Северном море более тридцати лет. Ученые адаптировали его для измерения ветрового потенциала. Это тяжеловес с длиной более восьми метров, диаметром 2,55 м и весом 4,9 т. Также на борту находится измерительное устройство LiDAR, которое измеряет скорость ветра на высоте от 40 до 200 м. »Системы LiDAR посылают импульсные лазерные лучи в атмосферу. Они отражаются на частицах в воздухе, аэрозолях. Скорость и направление ветра в соответствующих высотах измерения рассчитываются из сдвига частоты обратного рассеянного сигнала, «объясняет метеоролог, как работает система.

лагерь

Большая надежность для ветряных турбин

Технология уже используется на суше. До сих пор об этом не говорилось для измерений на буях и плавучих платформах, потому что это было слишком неточно. Собственное движение буя, которое искажает измеренные значения, препятствовало надежному использованию устройства LiDAR. Для обеспечения возможности проведения этих измерений на движущихся поверхностях исследователи IWES разработали алгоритм коррекции, который вычисляет собственное движение буя по измеренным значениям. Новая плавающая система LiDAR гарантирует высокий уровень точности измерений, который сопоставим с постоянно установленными морскими мачтами для измерения ветра. Это результат проверочных измерений в Северном море: там буй был установлен на глубине 30 м на глубине 45 км до Боркума в прибрежном парке Альфа Вентус возле измерительной мачты FINO 1. Значения измерительной мачты и буя составили 99 г.7% соответствуют.

«В открытом море буй LiDAR - реальная альтернатива мачтам для измерения ветра, которые определяют скорость ветра только на высоте 100 м», - говорит Рудольф. Другие преимущества системы: гибкий буй, который можно использовать в любом месте на море, может быть быстро установлен. Затраты на это в пять-десять раз меньше. Техническое обслуживание также далеко не так сложно, как у измерительной мачты. В зависимости от требований, дополнительные параметры, такие как волны, расход и температура, могут быть определены параллельно.

Потребление электроэнергии в 2015 году

Ожидается увеличение доли возобновляемых источников энергии до 33%

Еще одна особенность буя: измерительное устройство LiDAR было заключено в алюминиевый корпус со специальным стеклом для защиты его от соленой воды и экстремальных условий окружающей среды на море. Через специальное стекло лазерный луч достигает атмосферы беспрепятственно и не разбивается. Автономная система электропитания дополняет оборудование: три небольших ветрогенератора мощностью 400 Вт каждая и три солнечных панели мощностью 70 Вт каждая вырабатывают электроэнергию, три гелевые батареи хранят ее. Это обеспечивает резерв на одну неделю без ветра и солнца. Компьютер для передачи данных расположен внутри плавающей платформы. Данные о состоянии и измерениях передаются на приемник через Wi-Fi или спутник.

Проекты в Северном море

Буй LiDAR в настоящее время используется в исследовательском проекте у датского побережья. Другой буй используется для демонстрационных измерений в Северном море. В рамках этого проекта ученые хотят представить свои разработки консорциуму оффшорной компании Carbon Trust Offshore Wind Accelerator (OWA) - некоммерческой компании, уполномоченной содействовать переходу к экономике, благоприятной для климата. »Если критерии OWA соблюдены, вы получаете пре-коммерческий статус. Это важный сигнал для наших потенциальных клиентов. Это показывает, что наша система полностью работоспособна. Это позволяет нам предлагать планировщикам и операторам ветряных электростанций различные предложения, такие как долгосрочные измерения для прогнозирования урожайности и онлайн-измерения ветра во время установки », - говорит исследователь. (Ш)