最初发表于能源与政策研究所。
今天，对我而言，非常重要的技术新闻是双多普勒气象雷达，该雷达被用于创建运行中的风电场的非常高精度的风图。德州理工大学的Brian Hirth和他的团队已经应用了通常用于风场风场的高精度实时成像的技术。在我到达拉斯维加斯之前，我没想到雷达将成为本周最激动人心的故事，但至少从技术角度而言是这样。
昨天是关于洛克希德·马丁公司TPS-77雷达的一个鲜为人知且鲜为人知的新闻，该雷达通过笔形束雷达和智能数字信号处理可以消除用于军事或民用雷达的风力发电场杂波。
多普勒雷达可以检测到正在移动的空气。双三角多普勒雷达可以实时检测到由50个或更多设备组成的风场周围的移动空气，其风场和空域中的每个位置的精度都在9至15米之间。
这种精确度和实时数据允许许多以前被单独考虑，做得不好或不可能的用例。
最重要的是，这将使智能自动化对上风向涡轮进行次优优化，以使它们的尾流完全错过下风向涡轮机。这是通过使涡轮机随风偏航并使叶片变桨来完成的，从而使尾流向侧面轻推一点，完全错过涡轮机，而不是减慢涡轮机速度并产生机械应力。在图像的图片中，您可以看到左上角的涡轮处于逆风涡轮的明亮尾波带中。稍作调整，就不会了。通过消除整天与上游调整相关的下游尾流交互，这有可能将现有的风电场发电量提高5％至10％。好大只需将这些设备以及一些先进的软件与现有的变桨和偏航监控和数据采集（SCADA）系统绑定，一个拥有50个单元的现代化风电场每年就可以增加2至400万美元的收入。
令人震惊，但另一个用例是风电自动化。目前在大平原，有风称为低空急流。这些主要发生在高于热反演的夜晚。倒转上方的风速通常是倒转下方风速的两到三倍。由于随着速度的增加，可获取的风能会被立方化，这意味着反转上方的风中的能量会增加八到二十七倍。
由于风力涡轮机现在更高，因此它们开始将叶片尖端推向反演层之上，从而产生根本不同的风力条件。如果较强的风来自同一方向，则当叶尖进入较强的风时，风力涡轮机将获得一点助力和一点应变。如果风向不同，那么有趣的事情就会开始发生。其中之一是，刀片不但没有增加输出，反而会失速，不仅减少了输出，而且发出了更大的噪音。有趣的是，我听说风力涡轮机因此而被关闭。根据英国对此问题的最佳研究，反转层上方的叶尖最有可能是风力涡轮机偶尔发生重击的原因。
但是，如果您知道反演以上的实际方向和速度以及反演以下的速度和方向，则可以优化涡轮机的偏航和螺距，使其从两种风速的混合中获得最大。人们已经通过一种基本的方式来做到这一点，即找出大致普遍的季节和小时反转和方向，然后对风力涡轮机进行一些调整以提高输出。这是猜测，因为风速表在99％的时间内都低于反转值。通过实时监控所有风速，可以实时调整偏航和俯仰以适应实际风况。
第三种用例是湍流和特定条件下的叶片应力。目前，叶片的螺距和偏航是基于平均风速，方向和湍流的估算值。有一些产品有望通过将LIDAR放在叶片上，然后控制俯仰和偏航以针对实际风和湍流撞击叶片而做出最佳折衷，从而改善这一情况。但是，如果您已经掌握了整个风力发电场的实际风速和湍流情况，则无需在涡轮机上安装设备就可以了。价值主张是减少由于阵风和湍流引起的叶片和轮毂应力，因此这是一种避免成本的措施，但这仅意味着利润最大化，这是不容小nee的。无论多普勒部署在哪里，该领域的现有产品将无法销售；破坏了利基市场。
第四个用例是通过在发生噪声的特定条件下进行精确调整来进行噪声管理。目前，在某些情况下，邻居会遭受重击而不是通常的挥霍，有些人会因此而烦恼。但是，在涡轮机所在平面上的颠倒条件下，重击最大。旁边的房子会听到声音，但如果旁边的房子多一点或少一点，它们就不会听到。这样可以进行精确的方向，俯仰和偏航控制，以优化发电并最大程度地降低重击。这是一个很小的案例，但它足够大，以至于英国政府经过大量研究，总共撰写了800页左右的报告。
最终用例是关于投诉的。当邻居抱怨风力涡轮机发出噪音时，咨询声学专家会请某人与他们联系，以确定实际情况。目前，数据水平相对较低，但是使用此设备，可以发现并调整非常特殊的边缘条件。
实施后，所有这些都可以通过软件升级逐步交付。第一个用例将提供所有的投资回报，然后逐步完善将通过不断改进而带来另外1％-5％的收益。早期采用者将获胜，然后获胜，晚期采用者将获得一套复杂的性能调节器。
当然，这就是适应模型。但是，如今如何规划风电场呢？当前的微风图具有模型的粗粒度，并且遇到了一两个塔。但是，如果您将其中的两个设备停放了一个月并利用这些见解来推动风力涡轮机发展，该怎么办？而且，如果您知道可以使用多普勒雷达和软件来修复尾流相互作用，又可以将风力涡轮机更紧密地连接在一起，使转子的宽度相距多达1-2毫米，该怎么办？而且，如果噪声计划考虑到了这项技术，该技术使您能够在嘈杂和嘈杂的条件下进行特别的调音，从而使设备更靠近房屋，并且有更高的保证，可以减少烦人的噪声到达房屋该怎么办？结合所谓的低风力涡轮机，该风力涡轮机将潜在的经济可行发电区域更广泛地传播，这将减少靠近房屋的选址问题，同时大幅增加发电量。
不利的一面是，在某些情况下，这种次优化可能会增加机械应力。结果，总体收益将略低，但是可以对其建模并逐步淘汰。
潜力惊人。当被问及是否与业内主要参与者（数据和分析是关键驱动力）进行对话时，Brian Hirth既不会证实也不否认。
以上是非常非常好的消息。但是有个坏消息。振作起来：几十年来，美国东部的山洞蝙蝠可能会绝种。
这与风力涡轮机无关，与白鼻子综合症无关。这是一种杀死蝙蝠的真菌。溶洞蝙蝠有中央的沉睡溶洞，并呈星形分布在它们觅食的地方，因此每个溶洞都有成员碰到附近患有白鼻子综合症的溶洞成员。这是具有传染链的传染媒介。这种沟通链导致白鼻子综合症从2006年的一个洞穴蔓延到2014年几乎遍及美国的一半。这种流行病将在几年而不是几年内达到顶峰。
我在公共卫生领域的背景告诉我，在面临疾病的人群中，我们可以进行疫苗接种，隔离，隔离和治疗。在动物种群中，我们也可以扑灭禽流感和疯牛病。数以亿计的蝙蝠生活在洞穴中是不可能进行大多数干预的。宰杀可能在洞穴之间造成火灾，但没人愿意成为那个严厉的人，而我今天对疫情地图的中等教育表明，为时已晚。尚未对几种与真菌感染有关的蝙蝠进行疫苗接种或预防。
目前尚不清楚这种灭绝的蝙蝠物种意味着什么，只是洞穴蝙蝠是最常见的蝙蝠类型，因此其他蝙蝠物种可能无法吸收食物链中的松弛，因此生态系统将要么以某种方式失调，要么有太多的破坏农作物的昆虫，要么是出乎意料的捕食者激增。
美国东部的条件是美国中部的洞穴不多，所以有一种自然的防火措施，希望白鼻子综合征不会发作。可能会挖出边界洞穴，但即使是那里的真菌，它们也比细菌和病毒生存得更好，因此意外长距离传播的可能性更大。
这与风力涡轮机有什么关系？它们不会引起白鼻子综合症，而且正如昨天的更新所指出的那样，它们不会影响很多洞穴蝙蝠。我的专家判断认为，鉴于威胁的威胁程度巨大且缺乏任何干预措施，风力发电场对洞穴蝙蝠物种的生存或非生存将产生零影响。
这将不会（也不应该）防止风力发电场受到严格的环境评估以及与蝙蝠相关的条件。在这个问题上将花费更多的金钱和时间，以便开辟一个空间，使聪明的人能够找到合理的解决方案，并获得合理的成功机会。如果只是延误灭绝速度的延迟行动，那就是事实。
最后，今天还有其他好消息。美国能源部宣布了一项重要的美国海上风电公告。三家公司-渔民能源公司，Principle Power公司和Dominion Virginia Power公司-将分别获得约4,700万美元，以实施在美国东部沿海地区测试的海上风电场。
他们将采用不同的创新方法来浮动或嵌入风力涡轮机桅杆。这是向前迈出的一大步。与前两点不同，痛苦和收获将更加延迟。
Net-net：在未来五年内，围绕生产力更高的风力发电场，将会有很多蝙蝠问题。风力涡轮机是物种灭绝事件中不断优化的外围设备。
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