南海调查技术中心自研“风信子浮标” 助力广东海洋风电发展
有一花,名风信子,花开六瓣,热情似火;有一标,六子浮体,状如花开,能遥测高风。5月17日,南海局所属的南海调查技术中心在珠江口海域布放“风信子浮标”,经过10多天的海试,运行稳定,效果良好。
本次布放的“风信子浮标”为广东省海洋经济发展专项项目,是由南海调查技术中心牵头设计研制的新型浮标,在浮体设计、能源供给、数据传输及订正算法等方面实现了应用创新,该成果可为发展风电提供技术支撑和投资参考,为地方政府海上风电场精细化选址规划提供决策依据。

图 浮标安装与测试
近年来,海上风电产业迅猛发展,但定量观测风资源的测风塔建设周期长、成本高、风险大。激光雷达测风浮标替代测风塔是目前解决这一难题的重要方法,其以激光为发射源,向大气中的气溶胶发射激光束并接收其反射信号,计算反射物体的相对运动,能够测量垂直剖面的风资源的分布情况,但该项技术绝大多数依赖进口,浮标平台摆动导致的测量误差和设备的高功耗是研制激光雷达测风浮标的技术难点。
“风信子浮标”搭载连续脉冲高频采样激光雷达,可实现海域上空0-300米剖面风速,并实现多信道数据传输;为解决浮标平台摆动导致的测量误差,采用多浮体结构减少浮标的摇摆运动,并设计订正算法校正因浮标自身运动而引入的风速风向误差。为解决激光雷达高功耗的问题,“风信子浮标”采用太阳能和风机互补供电,这也是南海海域首次采用多浮体结构、风光互补方式为浮标设备提供能源。

图 风信子浮标与外业布放人员
风能作为一种可再生储量大的清洁能源,在减少环境污染、促进能源可持续发展方面具有重要作用。广东省濒临南海,风力资源丰富,具有很大的风电产业发展潜力,希望“风信子浮标”助力海上风电事业红红火火。