L'affidabilità è la caratteristica più importante di qualsiasi sistema Lidar galleggiante ed è un principio fondamentale della filosofia di progettazione di Blue Aspirations.Sulla base dell'esperienza del nostro team nei principi di progettazione dell'industria delle telecomunicazioniIl modello commerciale è stato anche progettato iterativamente utilizzando simulazioni per modellare percorsi di guasto ed eliminare singoli punti di guasto.Esempi chiave di come questi principi sono incorporati nel sistema Lidar galleggiante includono:
Poiché il movimento della boa influenza le misurazioni della direzione del vento e della velocità del vento del LiDAR, il sistema Blue Aspirations è dotato di un sensore di movimento per acquisire dati di passo e rotolamento ad alta risoluzione.e sensori di direzione e DGPS per ottenere informazioni precise sulla direzioneIl nostro algoritmo brevettato utilizza poi un metodo di proiezione per correggere i dati della velocità del vento LiDAR al piano orizzontale appropriato.Calcolando l'angolo di installazione del LiDAR spostato dal sensore di direzione, il sistema è inoltre in grado di trasformare i dati raccolti sulla direzione del vento nell'angolo corretto.
Moduli | Dettagli |
Boia |
- Diametro: 5 metri. -Altezza: 9 metri. -Peso: 14,5 t -Fluttività netta: 10,5 t - Struttura: armadi multipli - Materiali: PE, acciaio al carbonio, acciaio inossidabile |
Sistema di ormeggio |
- profondità d'acqua: > 5 m - Ancoraggio: blocco di cemento e/o ancoraggio - ormeggio: ormeggio a un punto - regolabile in base alle esigenze specifiche del sito, compresa la profondità dell'acqua - Disponibile anche sistema di ormeggio multiplo |
Sistema di controllo |
- PLC industriali - o il controller incorporato di BA |
LiDAR |
- LiDAR:DUal LiDAR(default) (Versione offshore di Windcube; ZX 300M, Movelaser B300M) |
Fornitore di energia |
- Capacità della batteria: complessivamente 60 kWh in gruppi multipli; - Turbine eoliche: 2 × 350 W; - pannelli solari: 1600W, gruppi multipli; - Celle a combustibile: 2x110W con 224L di combustibile (facoltativo) |
Sistema di navigazione |
- AIS×1 - Riflettore radar × 2 - Luce di navigazione compatibile con IALA 1 × 1 Supporto di due luci di navigazione ma necessità di soddisfare il requisito dell'autorità locale |
Sistema di posizionamento |
- Direzioni: 0-360° - Precisione di direzione: 0,09° (2m di base) - Precisione di posizionamento: 0,5 m (orizzontale, modalità SBAS) |
Sensori di movimento | - sensore GNSS-INS × 2 o sensore GNSS-INS × 1 e sensore MRU × 1 |
Sistemi di comunicazione |
-Moduli SAT: Iridium SBD×1, altri moduli di dati SAT a banda larga (facoltativo); - Reti mobili: 2G/3G/4G×1; 2.4G/5G Wi-Fi×2; connessione Ethernet locale |
Acquisizione dei dati |
- PC industriali doppi - Interfacce: serie × 6, Ethernet × 2 |
Sensori idrologici (facoltativo) |
- Sensore di corrente Doppler. - Sensore d'onda e sensore di profondità dell'acqua Sensore di salinità e temperatura dell'acqua |
Il sistema LiDAR galleggiante Blue Aspirations è dotato dei seguenti sistemi di alimentazione:
1 Banche di batterie: 4 gruppi, per un totale di 60 kwh;
I Turbine eoliche: 2 × 350 W
I pannelli solari: 1600W, gruppi multipli
1 Celle a combustibile: 2 x 110 W, 8 serbatoi di combustibile, complessivamente 248 kwh
Analisi della potenza del sistema
Energia immagazzinata | Batterie ((12v,250AH) x 20 | Carburante ((M28, 31kwh) x 8 |
308 kwh | 60 kwh | 248 kwh |
LiDAR singolo o doppio | Consumo giornaliero di energia del sistema | Giorni solo con batterie e carburante |
LiDAR ZX singolo | 125w x 24h --> 3 kwh (giornaliero) | 102 giorni |
LiDAR a cubo di vento unico | 85w x 24h -->2,04kwh (giornaliero) | 150 giorni |
Doppio LiDAR | 180w x 24h--> 4,32 kwh (giornaliero) | 71 giorni |
Analisi di potenza nel progetto OWA FASE 2 Verfication a Dundee, in Scozia6 mesi
Energia totale prodotta nel progetto (kWh) |
Energia solare Generazione (kWh) |
Energia eolica Generazione (kWh) |
Potenza della cella a combustibile Generazione (kWh) |
|
Totale | 1148.51 | 880.14 | 210.81 | 57.56 |
Giorno per giorno | 6.38 | 4.89 | 1.17 | 0.32 |
Dalle tabelle possiamo vedere che il consumo totale del sistema (giornale) del LiDAR galleggiante può essere coperto dall'energia generata dai pannelli solari e dalle turbine eoliche, anche se entrambi i LiDAR sono alimentati.
Il nostro sistema di alimentazione è sufficiente per supportare il sistema LiDAR galleggiante con un sistema LiDAR doppio ((Hot standby).Utilizziamo anche un sistema di previsione dell'energia per prevedere l'output delle turbine eoliche e dei pannelli solari e pianificare meglio le strategie di utilizzo dell'energia.
Il grafico seguente mostra un tipico profilo di tensione del sistema. Manteniamo continuamente il sistema ben al di sopra del suo livello di tensione di sicurezza di 24,5 V.
Desideriamo includere in questo documento una sintesi delle relazioni dei nostri clienti o di terzi nominati dai nostri clienti che supportano le nostre affermazioni in materia di accuratezza e disponibilità dei dati.
Di seguito è riportata una sintesi dei principali risultati.
Cliente | Nome del progetto | Boia eLiDARModello | Referenze | Emittente della relazione | Il tempo | Principali conclusioni |
Aspirazioni blu |
Carbon Trust Mappa stradale OWA Fase 2 Verificazione (Dundee, Scozia) |
BA-FLS-NX5, ZX 300M x 1; Windcube offshore V2 x1
|
Offshore Met Mast Cappa a pollice
|
Oldbaum Services dal Regno Unito (certificatore di terze parti). DNV esaminerà la relazione finale |
2023.3 - 2023.9 |
Relazione di valutazione intermedia di fase 2 per Windcube: Durata: 77 giorni;Sistemadisponibilità: 100% Datidisponibilità: > 99,2% per tutte le altezze di misura Accuratezza dei dati ((Velocità del vento): > 2 m/s: R2> 0.991, pendenza: 0,995 ~ 1.001 4~16 m/s: R2> 0.985, pendenza: 0,988 ~ 1.001 Accuratezza dei dati (direzione del vento): 91m: R2> 0.998Inclinazione: 1.003, 101m: R2> 0.998Inclinazione: 1.003, 111m:R2> 0.998Inclinazione: 1.003, |
Cina Tre gole |
Yangjiang, Provincia di Guangdong |
BA-FLS-NX5, ZX 300M |
Offshore Met Mast |
Blu Aspirazioni |
2021 |
Durata: 2 mesi;Sistemadisponibilità: 100% Datidisponibilità: > 99,98% per tutte le altezze di misura Accuratezza dei dati ((Velocità del vento): > 2 m/s: R2> 0.9959, pendenza: 0,9964 ~ 1.0096 4~16 m/s: R2> 0.9921, pendenza: 0,9986 ~ 1.0122 Accuratezza dei dati (direzione del vento): 50 m: R2 > 0.9987Inclinazione: 1.0125, Offset:-1.9075 100 m: R2 > 0.9986Inclinazione: 1.0198, Offset:-1.4955 |
Cina Tre gole |
Yangjiang, Provincia di Guangdong |
BA-FLS-NX5, Molas B300M |
Offshore Met Mast |
Shanghai Istituto |
2022 |
Durata: 2 mesi;Sistemadisponibilità: 100% Datidisponibilità: > 98,5% per tutte le altezze di misura Esattezza dei dati(Velocità del vento): > 2 m/s: R2 > 0.99Inclinazione: 1,00~1.01 4~16 m/s: R2 > 0.99Inclinazione: 1,00~1.02 Esattezza dei dati(Vento di direzione): R2 > 0.97Inclinazione: 1.03, Offset: -1.3 |
Aspirazioni blu |
Prototipo convalida, Zhoushan, vicino alla costa |
BA-FLS-2.4, ZX 300M |
ZX fisso 300M |
DNVGL | 2019 |
Durata:1 mese;Sistemadisponibilità: 100% Datidisponibilità: >97% per tutte le altezze di misura Esattezza dei dati(Velocità del vento): > 2 m/s: R2 > 0.994, pendenza: 0,994 ~ 1.003 Esattezza dei dati(Vento di direzione): R2 > 0.999, pendenza: 0,998-1.002, Offset: -0.83 ~ 0.04 |
Huarun |
Cangnan, Zhejiang |
BA-FLS-NX5, ZX 300M |
Offshore Met Mast |
Huarun | 2020 |
Durata:1 mese;Sistemadisponibilità:100% Datidisponibilità: > 96,24% per tutte le altezze di misurazione, ad eccezione di 120 m (Nota: 91,31%, diversi giorni di nebbia) Esattezza dei dati(Velocità del vento): > 2 m/s: R2 > 0.9918, pendenza: 0,9889 ~ 1.0283 4~16 m/s: R2 > 0.9851, pendenza: 0,9851 ~ 0.9938 Esattezza dei dati(Vento di direzione): R2 > 0.9981, pendenza: 0,9826 ~ 0.9961, Offset: -0.758~1.4559 |
Shanghai Istituto |
Nanhui, Shanghai |
BA-FLS-NX5, ZX 300M |
Fissato piattaforma ZX 300 |
Blu Aspirazioni |
2020 |
Durata: 2 mesi;Sistemadisponibilità: 100% Datidisponibilità:> 99,7% per tutte le altezze di misura Esattezza dei dati(Velocità del vento > 2 m/s e 4~16 m/s): R2 > 0.97, pendenza: 0,98 ~ 1.02 Nota: la piattaforma LiDAR ha un problema fatale con la direzione del vento quindi la direzione del vento non è confrontata |
Potenza Cina |
Shantou |
BA4.1S, ZX 300M |
2020 |
Durata: 2 mesi;Sistemadisponibilità: 100% Datidisponibilità: > 99,0% per tutte le altezze di misura |
L'intensità di turbolenza (TI) è uno dei fattori chiave di progettazione per le turbine eoliche offshore e le fondamenta. turbulence correction is still one disputable field since normally the measured TI is higher due to the motion of the buoy under waves since the motion correction normally cannot remove all the motion effects to the 1-s wind speed dataAbbiamo sviluppato un algoritmo di correzione per correggere il TI misurato dal FLS a un livello reale e effettuato un confronto dopo la correzione con un albero di rilievo offshore nel 2021.Il grafico e la tabella mostrano i risultati di questa correzioneCorreggeremo anche il TI insieme al servizio dati di default.
Velocità del vento | FLS media TI grezza | FLS media TI corretta | Met Mast media TI |
il rapporto di diffusione TI, FLS contro Met Mast(%) |
Differenza TI, FLS contro Met Mast |
[2,3] | 0.180492 | 0.112551 | 0.107520 | 4.68 | 0.005031 |
[3,4] | 0.128281 | 0.078571 | 0.079221 | - Zero.82 | - Zero.00065 |
[4,5] | 0.139076 | 0.078529 | 0.078367 | 0.21 | 0.000162 |
[5,6] | 0.133846 | 0.069284 | 0.067774 | 2.23 | 0.00151 |
[6,7] | 0.142129 | 0.078143 | 0.075735 | 3. 18 | 0.002408 |
[7,8] | 0.145033 | 0.068586 | 0.066215 | 3.58 | 0.002371 |
[8,9] | 0.153255 | 0.069925 | 0.066153 | 5.70 | 0.003772 |
[9, 10] | 0.162506 | 0.064650 | 0.065711 | - Uno.61 | - Zero.001061 |
[ 10, 11] | 0.173643 | 0.066369 | 0.063559 | 4.42 | 0.00281 |
[ 11, 12] | 0.180964 | 0.063365 | 0.063800 | - Zero.68 | - Zero.000435 |
[ 12, 14] | 0.180442 | 0.066502 | 0.065880 | 0.94 | 0.000622 |
[ 14, 16] | 0.198287 | 0.069350 | 0.073287 | - Cinque.37 | - Zero.003937 |
[ 16, 18] | 0.197597 | 0.080980 | 0.078003 | 3.82 | 0.002977 |
[ 18, inf] | 0.194325 | 0.079881 | 0.078303 | 2.02 | 0.001578 |
- A.INTRODUZIONE
In collaborazione con nove sviluppatori eolici offshore, il Carbon Trust ha lanciato il programma Offshore Wind Accelerator (OWA) e all'inizio del 2014,l'OWA ha rilasciato la sua tabella di marcia per l'accettazione commerciale del LiDAR galleggiante (la tabella di marcia OWA)La tabella di marcia OWA delinea i requisiti che i sistemi LiDAR fluttuanti devono soddisfare per appartenere a uno dei tre diversi stadi di maturità:
Fase I: linea di base;
Fase II: precommerciale; e
Fase III: commerciale.
Il BA FLS soddisfa attualmente i requisiti per la fase I.il FLS BA ha soddisfatto i requisiti di disponibilità richiesti dalla fase III per più di 30 campagne con FLS dotati di doppi LiDAR;.
Le fasi II e III comprendono elevati requisiti di precisione e disponibilità e prove di molteplici campagne di verifica di lunga e breve durata condotte con successo rispetto a riferimenti attendibili.Nel tentativo di dare maggiore fiducia ai propri clienti e partner, Blue Aspirations ha elaborato la seguente tabella di marcia strategica per conseguire la classificazione delle fasi II e III della tabella di marcia OWA.
- B. OWA FASE IIE III FASERequisiti
I requisiti di disponibilità e di accuratezza dei dati della fase II e della fase III delle tabelle di marcia OWA sono i seguenti:
Disponibilità
Indicatori di performance | Definizione | Criteri di accettazione | |
Migliori pratiche, fase 3 | Fase minima 2, solo | ||
MSA1M | Disponibilità mensile del sistema | ≥ 95% | ≥ 90% |
OSACA | Disponibilità complessiva del sistema | ≥97% | ≥ 95% |
MPDA1M | Disponibilità mensile dei dati post-elaborazione | ≥ 85% | ≥ 80% |
OPDACA | Disponibilità complessiva dei dati post-elaborazione | ≥ 90% | ≥ 85% |
Accuratezza
Indicatori di performance | Definizione | Criteri di accettazione | |
Migliori pratiche, fase 3 | Fase minima 2, solo | ||
XMWS | Velocità del vento | 0.98 ¢ 1.02 | 0.97 1.03 |
R2MWS | Velocità del vento √ Coefficiente di determinazione | > 0.98 | > 0.97 |
MMd | Direzione media del vento pendenza | 0.97 1.03 | 0.95 ¢ 1.05 |
- SconnessoMd | Direzione media del vento Offset | < 5° | < 10° |
R2Md | Direzione del vento Coefficiente di determinazione | > 0.97 | > 0.95 |
L'OWA richiede che tutti i sistemi di fase II e fase III abbiano completato campagne che soddisfino i seguenti criteri di durata e frequenza:
# | Fase 2 Descrizione dei requisiti | Mese richieste | Numero di campagne necessarie |
1 | Validazione delle prestazioni LIDAR a terra in un quadro di riferimento fisso | Il tempo necessario per riempire tutti i contenitori di vento | 1 |
2 | Validazione delle prestazioni LIDAR galleggianti in mare aperto in condizioni dinamiche | 6 | 1 |
- C.Stato attuale
Il sistema di lidar galleggiante BA-FLS-NX5 è attualmente ancora in fase 1. Tuttavia, è stato dispiegato all'inizio di marzo 2023 accanto al mastro di Inch Cape in Scozia.Il sistema ha mantenuto una buona salute anche alimentando contemporaneamente due LiDAR per più di tre mesiIl primo rapporto intermedio di verifica di tipo di fase 2 è stato consegnato dal terze parti certificatori britannico Oldbaum Services.
Il periodo di valutazione è compreso tra il 10-03-2023 e il 25-05-2023 (77 giorni). La disponibilità dei dati del LiDAR su tutte le altezze è superiore al 99,2%.le velocità massime del vento sono con deviazioni piuttosto basse.
Le correlazioni tra velocità del vento (> 2 m/s e 4-16 m/s) e direzione del vento (> 2 m/s) hanno tutte superato le soglie di accettazione delle migliori pratiche di Carbon Trust Stage 2.
- D.MAPPA stradalea STAGE3
Non ci fermeremo alla fase 2 e proseguiremo verso la fase 3. In base alle esigenze della fase 3 dell'OWA, elaboriamo un piano come segue.
Requisiti di verifica del tipo, di classificazione e di progetto precommerciale per la fase 3 | Piano e azioni |
Fase 2 Verifica del tipo FL |
Numero 1 del BA-FLS-NX5 confrontato con il mastello a cappa a pollice per la verifica di tipo FL di fase 2 (in corso in Scozia) Può contare come 1 di 3 prove di lunga durata e può contare per le prove di classificazione. |
Verifica dell'unità FL (3 prove lunghe e 3 brevi) |
Tre prove lunghe (possono essere considerate prove di classificazione): 1Il numero 1 del BA-FLS-NX5 è in fase 2 con il mastro di Inch Cape in Scozia. 2. il numero 1 del BA-FLS-NX5 sarà confrontato con il mastello n. 2 per più di 3 mesi nel prossimo anno ((Il mastello n. 2 sarà raccomandato da terzi). 3Il numero 2 del BA-FLS-NX5 sarà confrontato con il numero 2 del mastro per più di 3 mesi nel prossimo anno. Tre brevi prove: 4Il numero 3 del BA-FLS-NX5 è stato impiegato nella provincia cinese del Jiangsu e è in corso il breve test di verifica dell'unità. 5Le altre due brevi sperimentazioni saranno confrontate con una piattaforma fissa prima di due progetti commerciali specifici ((Pre-validazione per un mese),o distribuiremo 2 di BA-FLS-NX5 direttamente per la verifica dell'unità |
FL offshore Classificazione (3 prove lunghe) |
Tutte queste prove di lunga durata di 3 FL Unit Verification possono contare per le prove di FL offshore Classification. |
I primi progetti commerciali |
5 dispiegamenti per più di un anno. Abbiamo più di 30 progetti commerciali in Cina e più di 5 progetti che la FLS ha gestito per più di 1 anno con oltre il 95% di dati disponibili.Abbiamo ancora bisogno di seguire la tabella di marcia OWA per essere supervisionati da una terza parte per provarloTroveremo DNV, UL o altre terze parti per i seguenti progetti commerciali. |