编者按:
为深入贯彻国家创新驱动发展战略,切实提升教育服务区域创新发展、协调发展、绿色发展能力。学校主动担当、积极作为,制定并实施了《沈阳工程学院服务振兴技术创新研发先导计划暂行管理办法》,为学校科研创新筑牢制度根基。办法推行后,创新机制成效显著。通过“揭榜挂帅”“成果闭环管理”“产学深度融合”机制,学校在能源电力领域立足“源、网、荷、储”专业布局,科研成果实现重大突破,一批实用性强的创新成果不断涌现,为地方经济发展和产业升级注入强劲动力。
为全面展示近年来科研工作取得的丰硕成果,学校推出“创新机制发力,科研硕果盈枝”系列报道,围绕“源侧”篇、“网侧”篇、“荷侧”篇、“储侧”篇集中展现科研风采,激励更多师生投身科技创新,全面助力学校高质量发展。
“源侧”篇④
一、成果技术领域:新能源及节能技术
二、成果简介:
针对长期以来测风数据不准确、不真实、不可靠、不完整、不安全的行业难点和痛点问题,以及传统测风塔饱受倒塔、人身伤亡、数据泄露等安全问题和运维、征地、环境适应性、数据可靠性与合理性、缺乏高层和多层精细化风数据等性能问题困扰,研究和开发适合风电行业应用的全工况全天候工作能力的毫米波精细化测风雷达势在必行,该技术突破毫米波雷达高速处理电路、高速信号处理算法、全天候环境适应性工程技术等系列关键技术,对比传统的测风塔和其他雷达技术具有无可比拟的技术优势和替代性优势,在风电建设的各个方面能够发挥重要作用,具有广阔的市场空间和良好的应用前景,对风电行业的发展、节能减排、降碳达峰等具有重要意义。

图1 当前主要测风手段测风塔的痛点问题
三、技术创新点:
毫米波测风雷达的技术解决方案聚焦于高精度、多维度的风场测量,可实现150米以上高层风的直接测量,避免传统测风塔的垂直外推误差,能准确获取轮毂和整个风轮扫风面的风速、风向、垂直气流等数据,还可补充测量温度、湿度、紊流强度、冰冻等参数。系统支持设置30层,全面覆盖精细化测风需求,用户可任意选择层级数据。同时,采用移动式部署,降低水平外推误差,适用于低风速、复杂地形及冰冻、云雾、多雨等极端环境。具备多种可靠通信方式和远程云访问功能,支持远程参数调整与校准,维护便捷,且占地小、功耗低、供电方式多样,无噪声和污染,安全性高。

图2 基于毫米波技术的精细化测风雷达技术创新

图3 毫米波雷达与其他测风技术的对比
四、商业价值:
1.经济价值
在风电产业,毫米波测风雷达可精准测量风场数据,助力风电场选址优化,降低建设成本,提高发电效率。其精确数据能使风机更好地适应风速、风向变化,减少风机损耗,延长使用寿命,节省维护成本。同时,可替代进口产品,打破国外技术垄断,降低国内风电行业采购成本,推动风电产业降本增效,促进产业健康发展,带动相关产业链上下游企业协同发展,创造更多经济效益。

图4 精细化测风数据的高级应用:风机偏航校正
2.社会价值
从能源角度推动风电行业发展,增加清洁能源供应,优化能源结构,减少对传统化石能源的依赖,缓解能源短缺问题。在环境层面,促进风电发展有助于减少碳排放和污染物排放,助力实现碳中和目标,减轻环境污染,改善生态环境。此外,毫米波测风雷达的应用可带动技术创新和人才培养,吸引更多专业人才投身相关领域,推动技术进步,创造更多就业岗位,促进社会稳定发展。

图5 精细化测风在风电行业的应用场景

图6 精细化测风雷达可以降低传统测风塔的偏差
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