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'''机舱式测风激光雷达的应用'''随着中国 [[ 风能 ]] 产业的持续高速发展，中国已投产风电场已经位居世界第一位，截止2019年底，中国风电总装机容量已经到达210.05GW，位于世界第一位，远远超过第二位 [[ 美 国105国]]105.6GW的装机容量。风能已经成为中国的第三大能源来源，对中国的能源安全、绿色发展意义重大。

==项目背景 ：==

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。

同时，现在平原地区的项目大多风切变较大，测风塔的测量高度通常远低于风机最终采用的轮毂高度，如果仅采用测风塔推算更高高度的风速，会进入较大评估误差。激光雷达可以测量高度300米内的风速和风参数，降低测风塔在风速垂直外推方面的风险，确定合理的风机轮毂高度，优化 [[ 项目 ]] 方案。

（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。

（5）激光雷达，可以克服测风塔建造和安装的问题。陆上测风塔的建设需要占用一定范围的土地，有时征地问题较难解决，并且存在一定的安全隐患，尤其是在平原等人口稠密的地区。海上测风塔的建造 [[ 成本 ]] 高昂，使用激光雷达可以显著降低成本，同时规避海上恶劣环境下施工和运维的安全风险。

在过去十多年中，随着风能行业的不断发展和激光雷达的技术进步，激光雷达在风能领域得到了行业专家的普遍认可，广泛应用于风速测量的各种场景，在陆地和海上都有大量的应用案例。在过去，风电 [[ 行业 ]] 主要依赖传统的测风塔进行风速测量和风资源的评估，现在激光雷达不仅被行业普遍接受，而且已经成为必不可少的测风技术和手段。

==成果简介 ：==

===1．立项的必要性 ：===

2)众多风电新能源企业均在布局和开展相关技术的的研究和应用 [[ 工作 ]] ，技术融合创新是风电新能源企业未来生命力的基本要素。

3)同时国家积极出台相关政策文件，在2018年11月2日 [[ 山西省 ]] 率先出台《山西省能源生产和利用设施智能化改造实施意见》，鼓励风机及风电场智能化创新升级，继续推进风电安全、环保、高效开发。

1)应用先进激光雷达技术提升 [[ 风机 ]] 发电量；

4)应用多种传感器先进智能宽带 [[ 物联网 ]] 络技术获取第一手轮毂气象数据，配合风功率预测系统更加准确的预测未来风速，并更有针对性的预测总体功率；

==推广应用前景与措施 ：==

2020 年开始风电将实现平价上网, ， 降低机组维护成本和提供机组发电量成为 [[ 行业 ]] 关注的焦点, ， 该技术成果通过吸收国外成  功经验基础上, ， 引入激光雷达在风机机舱上进行测风, ， 大大提高风机的感知能力, ， 该技术优势如下：

2)通过降低机组载荷以及增加智能监视传感, ， 机组维护率降低5%~10%之间。

3)增强风 [[ 功率 ]] 预测数据准确性。

1)激光雷达测风 [[ 标准 ]] 。

项目拟制定企业 [[ 技术 ]] 标准所要规范的主要技术内容：

2)增强风 [[ 功率 ]] 预测数据模型。