Entwicklung einer schwimmenden LiDAR-Plattform für Offshore-Wind

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1300000-1800000USD
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Entwicklung einer schwimmenden LiDAR-Plattform für Offshore-Wind
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Eigenschaften
Technische Daten
Stromverbrauch: 150 W
Produktbezeichnung: Schwebende LiDAR
Größe: 5x5x9m
LiDAR: Doppel-LiDARs ((Windcube/ZX 300M/Mola B300M)
Hervorheben:

Lidarplattform

,

Schwebende LiDAR-Plattform

,

LiDAR-Plattform Offshore

Grundinformation
Herkunftsort: China
Markenname: Blue Aspirations
Zertifizierung: OWA Stage 2
Modellnummer: BA-FLS-NX5
Zahlung und Versand AGB
Verpackung Informationen: 3 Behälter
Lieferzeit: 2-3month
Zahlungsbedingungen: T/T
Versorgungsmaterial-Fähigkeit: 3 Units/Monat Ohne vorherige Bestätigung.
Produkt-Beschreibung

Schwebende LiDAR-Plattform

1Schwimmbad

Die schwimmende Plattform besteht aus 4 Schaumblöcken, die in PE-Hülsen enthalten sind. Rotationsformung und ihre modulare Struktur ermöglicht es, das schwimmende Lidar-System leicht zum Beladen zu demontieren Dies spart Zeit und Kosten für den In- und Auslandstransport.
 
Entwicklung einer schwimmenden LiDAR-Plattform für Offshore-Wind 0
 

2. Konstruktionsprinzipien

Zuverlässigkeit ist das wichtigste Merkmal eines schwimmenden Lidar-Systems und ein Kernprinzip der Designphilosophie von Blue Aspirations.Aufbauend auf der Expertise unseres Teams in den Designprinzipien der TelekommunikationsindustrieDas kommerzielle Modell wurde auch iterativ mit Simulationen entwickelt, um Ausfallwege zu modellieren und einzelne Ausfallpunkte zu beseitigen.Zu den wichtigsten Beispielen, wie diese Prinzipien in dem schwimmenden Lidar-System enthalten sind::

  • mindestens zwei Erfassungsquellen für Wind- und Bewegungsdaten;
  • mindestens zwei von jeder Datenerfassungssensorverbindung;
  • Zwei Server, die so konfiguriert sind, dass sie sich im Falle einer Ausfallzeit nahtlos austauschen können;
  • Redundanz in jedem Stromversorgungssystem, um ein vernachlässigbares Strommangelrisiko zu gewährleisten;
  • Batteriebänke, die in separaten Schränken mit einem automatischen Schaltkreis zur Übertragung der Last im Falle einer einzelnen Funktionsstörung installiert sind;
  • Datenkommunikations-Teilsystem mit mindestens zwei Kanälen von Up-Link und Down-Link, wenn 2/3/4G nicht vorhanden ist, und
  • Sicherungsquelle für Richtungs- und Bewegungsmessungen, um die Versorgung mit hochwertigen Daten auch bei erheblichen Schäden an den Systemmasten, Antennen,Primär-GNSS-INS- und Kompasssensoren.

Entwicklung einer schwimmenden LiDAR-Plattform für Offshore-Wind 1

 

3Bewegungskompensation

Da die Bewegung der Boje die LiDAR-Windrichtung und Windgeschwindigkeitsmessungen beeinflusst, ist das Blue Aspirations-System mit einem Bewegungssensor ausgestattet, um hochauflösende Winkel- und Rolldaten zu erfassen.und Kurs- und DGPS-Sensoren, um genaue Kursinformationen zu erhaltenUnser patentierter Algorithmus verwendet dann eine Projektionsmethode, um die LiDAR-Windgeschwindigkeitsdaten auf die entsprechende horizontale Ebene zu korrigieren.Durch die Berechnung des LiDAR-Einstellwinkels, der vom Kurssensor, kann das System auch die gesammelten Windrichtungsdaten in den richtigen Winkel umwandeln.

 

3. Technische Einzelheiten

Module Einzelheiten
Bojen

- Durchmesser: 5 m.

- Höhe: 9 m

- Gewicht: 14,5 t

- Netto-Bewässerung: 10,5 t

- Struktur: mehrere Schränke

- Materialien: PE, Kohlenstoffstahl, Edelstahl

Verankerungssystem

-Wassertiefe: > 5 m

- Verankerung: Zementblock und/oder Verankerung

- Verankerung: Ein-Punkt-Verankerung

-Verstellbar nach Standortspezifischen Anforderungen einschließlich der Tiefe des Wassers

- Mehrere Liegeplätze sind ebenfalls verfügbar

Steuerungssystem

- Industrie-PLC

- oder BA's integrierter Controller.

LiDARs

- LiDARs:Dual LiDAR(Standard)

(Windcube Offshore Version; ZX 300M, Movelaser B300M)

Stromversorgung

- Batteriekapazität: insgesamt 60 kWh in mehreren Gruppen;

-Windkraftanlagen: 2 × 350 W;

- Sonnenkollektoren: 1600 W, mehrere Gruppen;

- Brennstoffzellen: 2x110W mit 224L Brennstoff (optional)

Navigationssystem

-AIS × 1

-Radarreflector × 2

- IALA-konforme Navigationsleuchte 1 × 1

Unterstützung von Doppel-Navigationslicht, muss jedoch den Anforderungen der lokalen Gebietskörperschaften entsprechen

Positionierungssystem

- Richtungen: 0-360°

- Richtungsgenauigkeit: 0,09° (2m Basislinie)

- Positionsgenauigkeit: 0,5 m (horizontal, SBAS-Modus)

Bewegungssensoren -GNSS-INS-Sensor × 2 oder GNSS-INS-Sensor × 1 und MRU-Sensor × 1
Kommunikationssysteme

-SAT-Module: Iridium SBD×1, andere Breitband-SAT-Datenmodule (optional);

- Mobilfunknetze: 2G/3G/4G×1; 2.4G/5G Wi-Fi×2; lokale Ethernet-Verbindung

Datenerfassung

- Dual-Industrial-PCs

- Schnittstellen: serielle × 6, Ethernet × 2

Hydrologische Sensoren

(optional)

-Doppler-Stromsensor

-Wellen- und Wassertiefsensor

- Salzgehalt und Temperatursensor

 

4.Stromversorgung

Das schwimmende LiDAR-System Blue Aspirations ist mit folgenden Antriebssystemen ausgestattet:

l Batteriebanken: 4 Gruppen, insgesamt 60 kwh;

l Windkraftanlagen: 2 × 350 Watt

l Solarkollektoren: 1600 Watt, mehrere Gruppen

l Brennstoffzellen: 2 x 110 Watt, 8 Kraftstofftanks, insgesamt 248 kwh

 

Systemleistungsanalyse

Speicherte Energie Batterien ((12v,250AH) x 20 Kraftstoff ((M28, 31kwh) x 8
308 kwh 60 kwh 248 kwh

 

Ein- oder Doppel-LiDAR Tagessystemstromverbrauch Tage nur mit Batterien und Treibstoff
Einzelne ZX LiDAR 125w x 24h - > 3 kwh (täglich) 102 Tage
Einzel Windkuben LiDAR 85w x 24h -->2,04kwh (täglich) 150 Tage
Doppel LiDAR 180w x 24h - > 4,32 kwh (täglich) 71 Tage

 

Leistungsanalyse im Projekt der OWA-STAGE 2 in Dundee, Schottland(sechs Monate)

  Gesamtenergie, die im Projekt erzeugt wird (kWh)

Sonnenenergie

Erzeugung ((kWh)

Windenergie

Erzeugung (kWh)

Kraftstoffzellenergie

Erzeugung (kWh)

Gesamtzahl 1148.51 880.14 210.81 57.56
Täglich 6.38 4.89 1.17 0.32

 

Aus den Tabellen geht hervor, dass der Gesamtverbrauch des schwimmenden LiDAR-Systems täglich durch die Energie von Solarkollektoren und Windkraftanlagen gedeckt werden kann, selbst wenn beide LiDARs eingeschaltet sind.

Unser Energiesystem ist ausreichend, um das schwimmende LiDAR-System mit einem doppelten LiDAR-System ((Hot Standby) zu unterstützen.Wir verwenden auch ein Energievorhersage-System, um die Leistung von Bord-Windkraftanlagen und Solarmodule vorherzusagen und bessere Planung für Energieverbrauchsstrategien.

Die nachstehende Grafik zeigt ein typisches Systemspannungsprofil. Wir halten das System kontinuierlich weit über seinem Sicherheitsspannungsniveau von 24,5 V.

 

 

 

5. Zusammenfassung der Validierung

Wir möchten in dieses Dokument eine Zusammenfassung der Berichte unserer Kunden oder von von unseren Kunden benannten Dritten aufnehmen, die unsere Ansprüche auf Datengenauigkeit und Datenverfügbarkeit belegen.

Nachfolgend ist eine Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse zu finden.

Der Kunde Projektname Boje undLiDARModell Referenzen Aussteller des Berichts Zeit Hauptergebnisse
Blaue Bestrebungen

Kohlenstoffvertrauen

OWA-Fahrplan Stufe 2 Überprüfung (Dundee, Schottland)

BA-FLS-NX5,

ZX 300M x 1;

Windkubel Offshore V2 x1

 

Offshore

Met Mast

Inch Cape

 

Oldbaum Services aus dem Vereinigten Königreich

(Zertifizierungsstelle der dritten Partei).

DNV wird den Abschlussbericht überprüfen

2023.3 - 2023.9

Zwischenbericht über die Bewertung der zweiten Stufe für Windcube:

Dauer: 77 Tage;SystemVerfügbarkeit: 100%

DatenVerfügbarkeit: > 99,2% für alle Messhöhen

Genauigkeit der Daten ((Windgeschwindigkeit):

> 2 m/s: R2> 0991, Neigung: 0,995 ~ 1.001

4 bis 16 m/s: R2> 0985, Neigung: 0,988 ~ 1.001

Datengenauigkeit ((Windrichtung):

91m: R2> 0998, Steigung: 1.003,

101m: R2> 0998, Steigung: 1.003,

111m:R2> 0998, Steigung: 1.003,

China Drei Schluchten

Yangjiang,

In Guangdong

BA-FLS-NX5,

ZX 300M

Offshore

Met Mast

Blau

EineSpirationen

2021

Dauer: 2 Monate;SystemVerfügbarkeit: 100%

DatenVerfügbarkeit: > 99,98% für alle Messhöhen

Genauigkeit der Daten ((Windgeschwindigkeit):

> 2 m/s: R2> 09959, Steigung: 0,9964 ~ 1.0096

4 bis 16 m/s: R2> 09921, Neigung: 0,9986 ~ 1.0122

Datengenauigkeit ((Windrichtung):

50 m: R2 > 0.9987, Steigung: 1.0125, Offset:-1.9075

100 m: R2 > 0.9986, Steigung: 1.0198, Offset:-1.4955

China Drei Schluchten

Yangjiang,

In Guangdong

BA-FLS-NX5,

Molas B300M

Offshore

Met Mast

Shanghai

Das Institut

2022

Dauer: 2 Monate;SystemVerfügbarkeit: 100%

DatenVerfügbarkeit: > 98,5% für alle Messhöhen

Genauigkeit der Daten(Windgeschwindigkeit):

> 2 m/s: R2 > 0.99, Neigung: 1,00 ~ 1.01

4 bis 16 m/s: R2 > 0.99, Neigung: 1,00 ~ 1.02

Genauigkeit der Daten(Windrichtung):

R2 > 097, Steigung: 1.03, Offset: -1.3

Blaue Bestrebungen

Prototyp

Validierung,

Zhoushan, in der Nähe der Küste

- Das ist BA-FLS-2.4,

ZX 300M

Feste ZX

300 Meter

DNVGL 2019

Dauer:1 Monat;SystemVerfügbarkeit: 100%

DatenVerfügbarkeit: >97% für alle Messhöhen

Genauigkeit der Daten(Windgeschwindigkeit):

> 2 m/s: R2 > 0.994, Neigung: 0,994 ~ 1.003

Genauigkeit der Daten(Windrichtung):

R2 > 0999, Steigung: 0,998-1.002,

Offset: -0,83 bis 0.04

Huarun

Cangnan,

Zhejiang

BA-FLS-NX5,

ZX 300M

Offshore

Met Mast

Huarun 2020

Dauer:1 Monat;SystemVerfügbarkeit:100%

DatenVerfügbarkeit: > 96,24% für alle Messhöhen mit Ausnahme von 120 m (Anmerkung: 91,31%, mehrere Nebeltage)

Genauigkeit der Daten(Windgeschwindigkeit):

> 2 m/s: R2 > 0.9918, Steigung: 0,9889 ~ 1.0283

4 bis 16 m/s: R2 > 0.9851, Steigung: 0,9851 ~ 0.9938

Genauigkeit der Daten(Windrichtung):

R2 > 09981, Steigung: 0,9826 ~ 0.9961, Offset: -0,758 bis 1.4559

Shanghai

Das Institut

Ich bin Nanhui.

Shanghai

BA-FLS-NX5,

ZX 300M

Festgestellt

Plattform

ZX 300

Blau

Wünsche

2020

Dauer: 2 Monate;SystemVerfügbarkeit: 100%

DatenVerfügbarkeit:> 99,7% für alle Messhöhen

Genauigkeit der Daten(Windgeschwindigkeit > 2 m/s und 4~16 m/s): R2 > 0.97, Steigung: 0,98 ~ 1.02

Hinweis: Die Plattform LiDAR hat ein tödliches Problem mit der Windrichtung, daher wird die Windrichtung nicht verglichen.

Macht

China

Shantou

BA4.1S,

ZX 300M

    2020

Dauer: 2 Monate;SystemVerfügbarkeit: 100%

DatenVerfügbarkeit: > 99,0% für alle Messhöhen

 
6.Korrektur der Turbulenzintensität

Die Turbulenzintensität (TI) ist eine der wichtigsten Konstruktionsfaktoren für Offshore-Windkraftanlagen und -fundamente. 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 dataWir haben einen Korrekturalgorithmus entwickelt, um die vom FLS gemessene TI auf ein reales Niveau zu korrigieren und einen Vergleich nach der Korrektur mit einem Offshore-Mast im Jahr 2021 durchgeführt.Das Diagramm und die Tabelle zeigen die Ergebnisse dieser KorrekturWir korrigieren auch TI zusammen mit dem Datenservice standardmäßig.

 

 

Windgeschwindigkeit @ 50 m FLS-Durchschnitt TI Roh FLS-Durchschnittliche TI korrigiert Met Mast Durchschnittliche TI

der TI-Differenzverhältnis,

FLS gegen Met Mast(%)

TI-Diff

FLS gegen Met Mast

[2,3] 0.180492 0.112551 0.107520 4.68 0.005031
[3,4] 0.128281 0.078571 0.079221 - Oh, nein.82 - Oh, nein.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 - Einer.61 - Oh, nein.001061
[ 10, 11] 0.173643 0.066369 0.063559 4.42 0.00281
[ 11, 12] 0.180964 0.063365 0.063800 - Oh, nein.68 - Oh, nein.000435
[ 12, 14] 0.180442 0.066502 0.065880 0.94 0.000622
[ 14, 16] 0.198287 0.069350 0.073287 - Fünf.37 - Oh, nein.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

 

 
7.Karbonvertrauen OWA Stufe 1 bis Stufe 3 Fahrplan

A. Ich weiß nicht.Einleitung

In Zusammenarbeit mit neun Offshore-Windentwicklern startete der Carbon Trust das Offshore-Wind-Beschleuniger-Programm (OWA).Die OWA veröffentlichte ihren Fahrplan für die kommerzielle Akzeptanz von Floating LiDAR (der OWA Fahrplan)Der OWA-Fahrplan beschreibt die Anforderungen, die schwimmende LiDAR-Systeme erfüllen müssen, um zu einer der drei verschiedenen Reifegrads gehören zu können:

Stufe I: Ausgangswert;

Stufe II: Vorvermarktung und

Stufe III: kommerziell.

Die BA FLS erfüllt derzeit die Anforderungen für die Stufe I.das BA FLS erfüllt die nach Stufe III erforderlichen Verfügbarkeitsanforderungen für mehr als 30 Kampagnen mit einem FLS, das mit doppelten LiDARs ausgestattet ist.

In den Stufen II und III werden hohe Anforderungen an Genauigkeit und Verfügbarkeit sowie Hinweise auf mehrere erfolgreiche langfristige und kurze Überprüfungskampagnen gegenüber vertrauenswürdigen Referenzen berücksichtigt.In dem Bemühen, seinen Kunden und Partnern ein größeres Vertrauen zu geben, Blue Aspirations hat folgende strategische Roadmap für die Erreichung der Stufe II und Stufe III der OWA-Roadmaps entwickelt.

 

- B. - Was ist das? OWA Stufe IIund Stufe IIIAnforderungen

Die Datenverfügbarkeits- und Genauigkeitsanforderungen der Stufe II und Stufe III der OWA-Fahrpläne sind wie folgt:

Verfügbarkeit

KPI Definition Zulassungskriterien
Beste Praxis, Stufe 3 Mindeststufe 2, nur
MSA1M Monatliche Systemverfügbarkeit ≥ 95% ≥ 90%
OSACA Gesamtverfügbarkeit des Systems ≥97% ≥ 95%
MPDA1M Monatliche Verfügbarkeit der Daten nach der Verarbeitung ≥ 85% ≥ 80%
OPDACA Allgemeine Verfügbarkeit nach der Verarbeitung ≥ 90% ≥ 85%

Genauigkeit

KPI Definition Zulassungskriterien
Beste Praxis, Stufe 3 Mindeststufe 2, nur
XMWS Windgeschwindigkeit 0.98 102 0.97 103
R2MWS Windgeschwindigkeit ∆ Bestimmungskoeffizient > 098 > 097
MMdW Durchschnittliche Windrichtung 0.97 103 0.95 ¢ 1.05
AusgeschaltetMdW Durchschnittliche Windrichtung < 5° < 10°
R2MdW Windrichtung Bestimmungsfaktor > 097 > 095

Die OWA verlangt, dass alle Systeme der Stufe II und Stufe III Kampagnen abgeschlossen haben, die folgende Kriterien für Dauer und Häufigkeit erfüllen:

# Stufe 2 Beschreibung der Anforderungen Notwendige Monate Anzahl der erforderlichen Kampagnen
1 Validierung der LIDAR-Leistung an Land in einem festen Bezugsrahmen Die Zeit, um alle Windbehälter zu füllen 1
2 Validierung der schwimmenden LIDAR-Leistung unter dynamischen Bedingungen 6 1

 

 
 

 

C. Das ist...Aktueller Status

Das schwimmende Lidar-System BA-FLS-NX5 befindet sich derzeit noch in Phase 1. Es wurde jedoch Anfang März 2023 neben dem Inch Cape-Mast in Schottland eingesetzt.Das System behielt einen sehr guten Gesundheitszustand, selbst wenn es mehr als drei Monate lang gleichzeitig zwei LiDARs betrieb.Der erste Zwischenbericht über die Typverifizierung der zweiten Stufe wurde vom britischen Drittanbieter Oldbaum Services vorgelegt. Der Abschlussbericht wird ebenfalls von DNV überprüft.

Die Bewertungsperiode beträgt vom 10.03.2023 bis zum 25.05.2023 (77 Tage). Die Datenverfügbarkeit des LiDAR® über alle Höhen hinweg liegt bei über 99,2%. Die durchschnittlichen Abweichungen der Windgeschwindigkeit liegen bei +-0,035 m/s.Die maximale Windgeschwindigkeit beträgt nur geringe Abweichungen..

 

 

Die Korrelationen zwischen Windgeschwindigkeit (> 2 m/s und 4-16 m/s) und Windrichtung (> 2 m/s) übertrafen alle die Akzeptanzschwellen für die beste Praxis der Stufe 2 des CO2-Vertrauens.

 
 
Alle KPIs erfüllen die Kriterien für die beste Praxis der Stufe 2, was bedeutet, dass BA-FLS-NX5 derzeit auch die Kriterien der Stufe 3 erfüllt.Aber wir sind zuversichtlich, dass wir in diesem September gute Ergebnisse erzielen werden.. auf der Grundlage der Leistung des Geräts und der soliden Konstruktion des BA-FLS-NX5-Modells.

 

D.Fahrplanbis STAGE3

Wir werden uns nicht bei Stufe 2 aufhalten, sondern weiter zur Stufe 3 gehen.

Typverifizierung, Klassifizierung und Anforderungen an vorkommerzielle Projekte für Stufe 3 Plan und Maßnahmen
Stufe 2 FL-Typprüfung

Nr. 1 der BA-FLS-NX5 im Vergleich mit Inch Cape-Mast für die FL-Typprüfung Stufe 2 (in Schottland im Gange)

Es kann als eine von drei langen Studien gezählt werden und kann als Klassifizierungsstudie gezählt werden.

FL-Einheit Überprüfung

(3 lange und 3 kurze Versuche)

Drei langfristige Versuche (können zu den Klassifizierungsversuchen zählen):

1. Nr. 1 der BA-FLS-NX5 ist in der Phase 2 mit Mast Inch Cape in Schottland

2. Nr. 1 des BA-FLS-NX5 wird für mehr als 3 Monate im nächsten Jahr mit dem Mast Nr. 2 verglichen werden (Der Mast Nr. 2 wird von einer dritten Partei empfohlen).

3Die Ba-FLS-NX5 Nr. 2 wird für mehr als 3 Monate im nächsten Jahr mit der Ba-FLS-NX5 Mast Nr. 2 verglichen.

Drei kurze Versuche:

4Die BA-FLS-NX5 Nr. 3 wurde in der chinesischen Provinz Jiangsu eingesetzt und wird derzeit für die kurze Prüfung der Einheit überprüft.

5Die anderen 2 Kurztests werden vor 2 spezifischen kommerziellen Projekten mit einer festen Plattform verglichen ((Vorvalidierung für einen Monat),Oder wir werden 2 von BA-FLS-NX5 direkt für die Einheit Verifizierung einsetzen

FL Offshore Klassifizierung

(3 längere Versuche)

Alle diese langen Prüfungen der 3 FL-Einheiten können für FL-Offshore-Klassifizierungsversuche zählen.
Frühe Einführung von kommerziellen Projekten

5 Einsätze über ein Jahr.

Wir haben mehr als 30 kommerzielle Projekte in China und mehr als 5 Projekte, die die FLS seit mehr als 1 Jahr mit mehr als 95% der Datenverfügbarkeit durchgeführt hat.Wir müssen den OWA-Fahrplan befolgen, um von einem Dritten beaufsichtigt zu werden, um es zu beweisen.Wir werden DNV, UL oder andere Dritte für die folgenden kommerziellen Projekte finden.

 

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