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机舱式测风激光雷达的应用

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激光雷达作为一种近年来兴起的、新颖的测风手段,在风能领域有广泛应用,具有下列主要优点:
(1)激光雷达 <ref>[https://www.sohu.com/a/699573020_236796 激光雷达基础介绍与仿真测试流程],搜狐,2023-07-14</ref> 可以准确测量整个叶轮高度的风速。以前,风机轮毂的高度通常在80米左右,而现在的轮毂高度已经超过120米,尤其是在平原地区等风切变较大的区域。建造如此高的测风塔,其成本已经非常高昂,后期的维护工作量更是非常大,而且更容易产生危险因素。面对高轮毂高度的测风需求,激光雷达可以高效、完美地解决这一问题。
(2)激光雷达可显著降低风资源评估的误差。常规的项目评估,通常采用测风塔进行风资源测量,然后利用风资源评估的商业软件推算风电场各个机位的发电量,但是该方法具有较大的误差。面对不同区域风资源差异这一问题,利用激光雷达对关键区域进行补充测量,可以显著降低项目的投资风险,优化风机排布方案,提高项目收益率。
国际可再生能源服务与创新公司Ecofys认为,风资源评估主要存在四种误差:系统误差、垂直外推误差、水平外推误差、多年外推误差。其项目评估结果表明:①仅使用测风塔进行风资源评估时,整体误差为14%;②使用激光雷达进行多点位切换测量时,该方法会降低水平外推和垂直外推的误差,使得整体误差降至8%。
(3)激光雷达可以测量更多的风数据 <ref>[https://www.sohu.com/a/479663880_114819 数据的来源以及数据是什么?],搜狐,2021-07-26 </ref> ,更好地评估和优化风机性能。激光雷达,可测量更多高度层、更多类型的风参数数据,对于风机功率曲线的测量是非常有价值的数据,可以绘制更为精确的功率曲线,来评估和优化风机性能。同时,激光雷达的1Hz秒级数据,会提供风速场更高时间分辨率的信息,对于研究风资源特性、风机载荷、风机性能都是必要的输入数据。
(4)激光雷达,可以增加项目融资机会。使用激光雷达,可以获得更多更为信赖的数据,针对前期遗留的风资源问题进行针对性测量,同时可以节约设备部署时间和资金,提高投资者信心,提高项目的融资机会。
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