摘要:【風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)帶來新產(chǎn)能,發(fā)電量提高5%之多、風(fēng)輪機葉片壽命更長、風(fēng)力條件更容易預(yù)測,這些是在風(fēng)輪機中實施LIDAR技術(shù)所帶來的一部分優(yōu)勢。LM Wind Power參加了一個新的項目,致力于在未來的風(fēng)輪機上將這一切化為現(xiàn)實。】
LM Wind Power參加了另一項高水準(zhǔn)的研究項目,旨在提高風(fēng)能的競爭力。該項日由空氣動力學(xué)部門高級經(jīng)理Peter Fuglsang負(fù)責(zé),目的是通過集成LIDAR技術(shù),制造出能夠根據(jù)預(yù)測的風(fēng)力條件凋整位置的“智能”葉片。這樣,不僅可以延長葉片的壽命,而且可以加大葉片的長度,此外,這種技術(shù)還有望降低所需的維護(hù)成本。
“目前的葉片監(jiān)測技術(shù)是在葉片受到影響之后才測量其承受的荷載,而借助LIDAR技術(shù),我們可以在風(fēng)力到達(dá)葉片之前的一瞬間精確地測量出葉片將要面對的風(fēng)力條件?!?LM Wind Power的Peter Fuglsang指出,“這樣,我們就可以事先對葉片進(jìn)行編程,盡可能地從風(fēng)中汲取能量,同時減輕風(fēng)力帶來的某些荷載。通過將這一技術(shù)應(yīng)用于葉片,發(fā)電量有望提高多達(dá)5%?!?。這聽起來似乎微不足道,但如果有1/10的風(fēng)輪機安裝了LIDAR技術(shù),那么到2025年,增加的發(fā)電量將達(dá)到82 TWh,相當(dāng)于丹麥全國耗電量的兩倍以上。
有“眼睛”的葉片
LIDAR是一種基于激光的風(fēng)力傳感系統(tǒng)。LIDAR技術(shù)問世已有多年,但LM Wind Power是第一個將其應(yīng)用于風(fēng)輪機葉片的企業(yè)。在LM Wind Power以前的葉片監(jiān)測技術(shù)中,只有風(fēng)力條件經(jīng)過葉片后,才會監(jiān)測由其帶來的葉片瞬時荷載,而LIDAR系統(tǒng)則根據(jù)我們從以前的技術(shù)中總結(jié)的經(jīng)驗加以改進(jìn)。
新技術(shù)使我們可以采取與以前的技術(shù)截然相反的做法,即預(yù)測將來的風(fēng)力條件。LIDAR系統(tǒng)會掃描吹來的風(fēng),然后由計算機處理傳入的數(shù)據(jù)。接下來,系統(tǒng)會在風(fēng)力到達(dá)葉片之前對風(fēng)輪機進(jìn)行凋整,以盡可能高的效率利用風(fēng)能。此外,葉片也可以通過調(diào)整位置來減輕某些過高的風(fēng)力荷載?!盎旧?,過去我們是看著‘后視鏡’思考葉片經(jīng)歷過怎樣的風(fēng)力條件,而現(xiàn)在則能夠?qū)崟r測量風(fēng)力,讓葉片或風(fēng)輪機立即做出反應(yīng)?!盤eter Fuglsang解釋道。
LIDAR項日是由Ris DTU 和NKT Photonics聯(lián)合進(jìn)行的一項風(fēng)險投資.從2010年4月開始,將歷時3年。該項目獲得了丹麥國家先進(jìn)技術(shù)基金的資助。“LM Wind Power在該項口中的任務(wù)是確定對于LIDAR系統(tǒng)的需求。隨后,NKT和RIS?將利用這些需求作為開發(fā)該系統(tǒng)的依據(jù)。而接下來的步驟則是在葉片上實施這一系統(tǒng),然后在風(fēng)輪機上進(jìn)行測試?!盤eter Fuglsang說。
安裝了LIDAR技術(shù)的第一臺風(fēng)輪機原型產(chǎn)品有望在2012年準(zhǔn)備就緒。據(jù)預(yù)測,我們將能夠在2014年向客戶供應(yīng)“智能”葉片。