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浮動式光達 WindSentinel

浮動式光達(Floating LiDAR)系統是利用光達量測技術搭配海上載具,用來測量離岸風場在不同高度下的風況。在國科會經費的支持下,RCETS所採購的海上移動式光達設備,是由加拿大AXYS 公司所生產的WindSentinel 系統。此系統已於2012 年在Muskegon Lake,距湖岸36 英里處,已進行長期的離岸風能調查專案研究計畫。第二台WindSentinel 系統Fishermen’s Energy2013五月首次佈放距離Ocean City東方11英哩的大西洋離岸風場,WindSentinel為AXYS 公司所生產的第三台,也是美國以外的第一台。其採用ODAS所生產的LiDAR技術可量測50~250公尺六個高層的的風速風向及紊流強度等風況資料。

目前三家離岸風電受獎勵示範廠商於建置離岸風海觀測塔的過程均面臨程度不一的挑戰與阻礙,在採購風機評估性能與其支承結構強度設計時缺乏風場資料,此時浮動式光達將成為業者提供風況的重要參考依據。RCETS已與台電、永傳能源公司、上緯公司等簽署合作協議書,進行彰化及苗栗海岸的風場測定。本設備初期之主要目標在於針對示範風場進行長期風海氣象觀測及調查分析,開發移動監測技術及風能評估模型,進行短、中、長期之離岸風場風能預測。並利用風海氣象觀測塔之觀測資料作為開發模型驗證,建立我國離岸風電風場風力資源及海氣象資料庫,提供後續離岸風場潛能評估參數與方法。

 
 
 
 
 

固定式光達 Windcube V2

Windcube雷達測風系統是由法國LEOSPHERE公司研發推出,雷射頭經過IEC 60825-1認證,安全分類等級為class 1M,其波長為1543nm的紅外光,功率為9.6mW。Windcube使用都卜勒波束掃瞄法的方式收集風況資料,其量測方式是將脈衝雷射打向大氣中流動的顆粒,利用感測器接收被散射回來的雷射訊號後,將其轉換成電子訊號並數位化,電腦內部編譯演算分析波長的變化,推算出當下的風速向量大小。

Windcube雷射雷達能同時測量12個高層的風況,測量範圍從40m至290m,而在限制高度內可依需求自行調整高度,系統會偵測指定高層±10m的風況資料。風速測量頻率約為1Hz,風速量測能力範圍從0 ms-1到55 ms-1,誤差值為0.1 ms-1;風向誤差值為2度,並通過PTU感測器模組來測量溫度、濕度、壓力氣象參數,可相當於一座移動式測風塔。

 

 

 

離岸海氣象觀測塔

台電公司配合經濟部「風力發電離岸系統示範獎勵辦法」,為促進且落實國內離岸風場的新能源開發與應用,已於民國101年公告招標「台電彰化離岸風力發電計畫─南區海氣象觀測塔」委託技術服務案,用以建立國內首座頂高95公尺的離岸海氣象觀測塔,且於民國103年開始進行發包、施工與監造階段工作,於民國104年完成海氣象觀測塔主體的建造工作與竣工報告,獲取台灣西部近岸區域潛在風場的海氣象實測資料。本團隊將與台灣電力公司合作,由本計畫提供量測儀器設備,台電公司提供量測平台(離岸海氣象觀測塔),針對示範發電場區域進行海氣象觀測分析,同時將進行長時期的海氣象調查,建立風場風力資源分析,以及海域生態環境調查分析所需的海氣象資料庫。