【發(fā)電量提高5%之多、風(fēng)輪機(jī)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(jī)中實(shí)施LIDAR技術(shù)所帶來的一部分優(yōu)勢。LM Wind Power參加了一個(gè)新的項(xiàng)目，致力于在未來的風(fēng)輪機(jī)上將這一切化為現(xiàn)實(shí)。】

　　LM Wind Power參加了另一項(xiàng)高水準(zhǔn)的研究項(xiàng)目，旨在提高風(fēng)能的競爭力。該項(xiàng)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(shí)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(jī)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。

　　圖1 借助LIDAR技術(shù)，可以精確地測量出葉片將要面對的風(fēng)力條件，從而事先對葉片進(jìn)行編程，盡可能地從風(fēng)中汲取能量

　　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(gè)將其應(yīng)用于風(fēng)輪機(jī)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(shí)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(yàn)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(jì)算機(jī)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(jī)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。“基本上，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(shí)測量風(fēng)力，讓葉片或風(fēng)輪機(jī)立即做出反應(yīng)。”Peter Fuglsang解釋道。

　　LIDAR項(xiàng)日是由RisØ DTU 和NKT Photonics聯(lián)合進(jìn)行的一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)投資．從2010年4月開始，將歷時(shí)3年。該項(xiàng)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(xiàng)口中的任務(wù)是確定對于LIDAR系統(tǒng)的需求。隨后，NKT和RISØ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(shí)施這一系統(tǒng)，然后在風(fēng)輪機(jī)上進(jìn)行測試。”Peter Fuglsang說。

　　安裝了LIDAR技術(shù)的第一臺風(fēng)輪機(jī)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。