Share to Facebook 
Share to Twitter 
Share to Linkedin 
PGT SocialWeb - Copyright © 2010 by pagit.eu

Nove tehnologije

Radaru nevidljivi vjetroagregati E-mail
Autor Leo Jerkić   
Nedjelja, 08 Siječanj 2012 22:21

U ovom članku koji se oslanja na članak iz časopisa Wind Technology predstavljamo nove tehnologije lopatica nevidljivih radarima koje su u razvoju. Već smo pisali o ovoj temi u dva navrata u člancima sa sličnim naslovom "Slijedeći korak industrije energije vjetra: nevidljivi vjetroagregati" i "Vjetroagregati nevidjivi radarima", s tim da će ovaj članak biti detaljniji, te će obraditi sve metode kojima se želi smanjiti utjecaj vjetroagregata na radare.

Ozbiljniji razvoj vjetroagregata nevidljivih za radare je započet početkom ovog stoljeća, nakon što je uočeno da su tisuće MW vjetroelektrana na čekanju jer se nalaze na mjestima gdje postoji problem interferencije s lokalno postavljenim radarima. Procjenjuje se da je u svijetu barem 20 GW vjetroelektrana u zastoju zbog zabrinutosti oko interferencije sa radarskim sustavima, i to i civilnim i vojnim. Posebno je problematičan utjecaj vjetroelektrana na sustave kontrole zračnog prometa.

U razvoju lopatica nevidljivih za radar najdalje je stigao Vestas, koji je na Međunarodnom forumu za vjetar i radar u Kanadi, u srpnju ove godine objavio da je uspješno testirao vjetroagregat u stvarnoj veličini koji je koristio tehnologiju nevidljivosti. Vestas je tu tehnologiju razvijao zajedno sa tvrtkom QinetiQ koja inače razvija tehnologiju za vojnu i stratešku industriju.

Kako vjetroagregat utječe na radar

Vjetroagregati su velike strukture, a vjetroelektrane su velika područja sa mnogo velikih građevina koje zajedno sa svojim reflektirajućim površinama i rotirajućim lopaticama predstavljaju značajan radarski presjek (RCS – Radar Cross Section). Jednostavno gledajući to znači da oni izgledaju kao veliki statički ili treperavi objekt na ekranu radara, čime drugi objekti mogu postati nejasni, pa postoji zabrinutost zbog mogućeg utjecaja na zračni promet. Taj problem je značajan u „manjim“ državama sa puno zračnog prometa i puno projekata velikih vjetroelektrana kao što su Velika Britanija i Nizozemska. Prema procjenama je samo u Velikoj Britaniji 12 GW projekata vjetroelektrana u zastoju zbog ovog problema. Naravno problemi postoje i u drugim zemljama, kao što su recimo neki dijelovi SAD-a.

Povijesni pregled problema

Već tokom 2003. godine je Odjel za razmjenu i industriju vlade Velike Britanije zatražio studiju utjecaja vjetroelektrana na radare kako bi što bolje razumjeli kompleksne međuutjecaje, i kako bi razvili smjernice industriji vjetra za najbolju procjenu lokacija vjetroelektrana s ciljem smanjivanja interferencije. Početnu studiju je izrađivao QinetiQ, tada nedavno privatizirani dio DERA-e (Agencija za istraživanje i procjenu obrane) unutar kojeg je prije 60 godina i osmišljen radar. Oni su korištenjem kompjuterskih simulacija, proučavanjem postojećih vjetroelektrana i testiranjem na terenu Enercon E66 vjetroagregata uz eksperimentalni radarski sustav, uspjeli razviti model za operatere vjetroelektrana, te su došli i do drugih korisnih otkrića. Najvažnije od tih otkrića je bilo da se RCS vjetroelektrana najviše može smanjiti pomoću materijala koji apsorbiraju radarske signale. Visina stupa se pokazala nebitnom za RCS, ali zato oblik kabine i stupa mogu smanjiti utjecaj na radar.

Radarska interferencija

Radarski sustavi rade na način da šalju pulsove radio valova koji se odbijaju od objekata. Vraćanjem valova do radarske stanice promjene u dolazećem signalu se interpretiraju pomoću softvera te se generira slika onog što je na putu zrake. Najčešće se objekti prikažu kao slika ili točka na ekranu. Što je veći RCS to je on uočljiviji na ekranu. Civilni zrakoplovi imaju veliki RCS pa su lako uočljivi na ekranu, dok su vojni zrakoplovi isprojektirani za mali RCS.

Radari se razlikuju i po valnim duljinama koje koriste. Radari sa dugačkim valnim duljinama koriste nižu frekvenciju i rade na većem području. Kod njih je veća šansa pojave objekta, ali također lakše dolazi do interferencije ili pojave "smeća" na ekranu. Kraći radari koji se uglavnom koriste u civilnim agencijama pokazuju manje "smeća", ali njima češće promaknu mali i nevidljivi objekti.

Stupovi i kabine vjetroagregata su poseban problem za radare jer su veliki, a lopatice dodatno i rotiraju. Sami radari su uglavnom isprogramirani da ignoriraju objekte koji se ne miču, ali to se ovdje ne može primijeniti pošto se kod vjetroagregata lopatice konstantno vrte. Zbog te vrtnje radari na lokaciji vjetroelektrana prikazuju zbunjujući veliki objekt, odnosno crnu rupu na ekranu koju je onda teško razlikovati od drugih objekata na tom mjestu, odnosno od zrakoplova neovisno na kojoj visini lete. Drugi problem je da vjetroelektrane mogu stvoriti i područja zasjenjenja pri čemu se ne mogu vidjeti zrakoplovi koji lete na nižim visinama. Velike vjetroelektrane mogu utjecati i na navigacijske instrumente na brodovima i zrakoplovima što je veliki problem posebice kod mnogobrojnih projekata sa velikim priobalnim vjetroagregatima na Sjevernom moru.

Općenito vjetroagregati utječu na radio valova na više načina. Staklom pojačana plastika koja čini većinu vjetroagregata je sama po sebi refleksivna, kao što su i gromobrani koji se nalaze na unutarnjoj strani lopatica i stupa. Stupovi i kabine mogu imati velike RCS-ove pogotovo kad je na lokaciji puno vjetroagregata. Kut i nagib lopatica isto može utjecati na RCS. Recimo ako se lopatice nalaze pod kutem 90 stupnjeva u odnosu na radar imat će veći utjecaj nego da se nalaze u nekoj drugoj poziciji.

Za smanjenje RCS-a postoji nekoliko potencijalnih rješenja unutar samog sustava radara odnosno unutar softvera.



Index članka
Radaru nevidljivi vjetroagregati
#2
Sve stranice
 

Dodajte svoj komentar

Vaše ime:
Vaš e-mail:
Naslov:
Komentar:
  Verifikacijska riječ. Samo mala slova bez razmaka.
Verifikacija:

Vjetroelektrane za početnike

VE u regiji

Nove tehnologije

Zadnje vijesti

Podržavate li izgradnju vjetroelektrana u vašoj regiji?