近年来随着国家“碳达峰、碳中和”战略目标的提出、产业管理机制和激励政策的调整、以及电力体制改革深入开展带来的电力市场新形势,中国风电行业有着广阔的发展前景。“十四五”带来了风电机遇:政策上,国家战略性大力支持风电:2030碳达峰,2060碳中和;市场方面,2020年风电装机规模达到2.1亿千瓦,2023年预计装机容量达到5亿千瓦,拥广阔的市场;商业方面,智能风机研发、旧风机改造和风力发电厂大幅增建,带来巨大商业机遇。
风能作为重要的可再生清洁能源之一,精确的风场信息测量是风电行业发展不可或缺的一部分。风力发电机获取风能时,为了高效生产,需要一种传感技术感知风速风向辅助风机控制,校正偏航误差,从而控制风机指向,提高发电量。同时,风资源评估、风功率预测系统、风电场运营管理等场景也需要对300m以内的风速风向信息进行探测。传统的风场测量工具为测风塔,但其建设成本较高,灵活度低,为风场测量带来很多不便,因此,需要寻求一种方便而又准确的技术来测风。近年来,可喜的看到,激光和声波等测风雷达在行业里面越来越广泛的应用,但同时也有一些问题。本文介绍一种新型测风技术和产品,即毫米波测风雷达,具有全天候、雨雾天性能好、无噪声、低功耗等特点,为业主提供了一个新的选择。
在此,介绍一下毫米波测风雷达的生产公司——苏州度风科技有限公司(以下简称“度风科技”)。度风科技成立于2019年,是一家专注于风电行业的毫米波传感与通信的高科技企业。公司由国家高层次人才专家、海归博士和苏州领军人才创建,在苏州工业园区和上海宝山建有研发和生产基地,集办公和研发一体化,2021年评为国家高新企业。
毫米波雷达测风基本原理
毫米波和激光一样,都是电磁波但是波长不同,雷达实现方式、测风原理和性能也有所不同。激光雷达都是光学器件实现。毫米波都是集成电路和天线实现,有雾天性能更好和成本更低的优势,非常适合测风。毫米波产品大家并不陌生,生活中的车载雷达、5G通信、气象测云、军工导弹跟踪等都有用到,度风科技是业界第一次针对风电测风的需求把毫米波技术引进到这个领域。
毫米波和激光、声波一样,也是打出4个波束,利用风运动产生的多普勒效应,对同一高度的四个波束的径向风速风向进行分解和合成,最后形成不同高度层的风速和风向,用于风功率预测和风资源评估。毫米波测风雷达从功能上是和激光、声波和测风塔是一样的,但在测风原理上又有很大的不同。毫米波雷达在晴天和激光雷达有相似的瑞利散射和米氏散射,但在雨雾天还可以有布拉格效应,因此毫米波雷达在雨雾天能体现更好的测风性能。
原标题:全天候、抗雨雾!毫米波测风雷达来了!