Der Einsatz von Vogelerkennungsradar in Windparks ist ein wichtiger Beitrag zum Umweltschutz und zum sicheren Betrieb von Windparks. Kernziel ist es, das Kollisionsrisiko zwischen Vögeln und Windkraftanlagen durch präzise Überwachung der Vogelaktivitäten zu reduzieren und gleichzeitig die Stromerzeugungseffizienz von Windparks zu berücksichtigen. Die spezifischen Anwendungsszenarien, technischen Merkmale und Vorteile sind wie folgt:
I. Kernanwendungsszenarien und Funktionen
Echtzeitüberwachung und Identifizierung von Vogelaktivitäten
Vogelerkennungsradare (meist Mikrowellenradare, Lidar- oder Verbundradarsysteme) können einen Bereich von mehreren Kilometern rund um Windparks abdecken und Vögel in Echtzeit erkennen:
Position, Flugbahn, Höhe, Geschwindigkeit, Menge;
Vogelarten (einige High-End-Radare können in Kombination mit KI-Algorithmen wichtige Arten wie Zugvögel, Greifvögel und Wasservögel identifizieren);
Cluster-Aktivitäten (wie etwa großflächige Wanderungen von Zugvogelgruppen wie Gänsen, Enten und Kranichen).
Die Daten werden über Radarterminals oder Managementplattformen visualisiert und bieten den Windparkmanagern einen Überblick über die globale Vogelaktivitätssituation.
Kollisionsrisikowarnung und Windkraftanlagen-Verbindungssteuerung
Wenn das Radar erkennt, dass Vögel in den gefährlichen Luftraum der Windkraftanlage eingedrungen sind (beispielsweise in den Rotationsbereich der Rotorblätter) oder feststellt, dass ihre Flugrouten mit der Windkraftanlage kollidieren könnten, wird das System:
Automatische Ausgabe von Frühwarnungen (Ton- und Lichtalarme, Plattform-Push-Benachrichtigungen usw.);
Das ineinandergreifende Lüftersteuerungssystem löst je nach Risikostufe Reaktionen aus (z. B. Reduzierung der Lüftergeschwindigkeit, Vorwärtspaddeln der Rotorblätter und kurzes Herunterfahren) und nimmt den Normalbetrieb wieder auf, nachdem die Vögel den Gefahrenbereich verlassen haben.
Beispielsweise können Greifvögel (die mit hoher Geschwindigkeit fliegen und ein hohes Kollisionsrisiko bergen) vom Radar aus Hunderten von Metern Entfernung erkannt und 10 bis 30 Sekunden im Voraus gewarnt werden, sodass genügend Zeit für Anpassungen der Windkraftanlage bleibt.
Analyse des Vogelverhaltens und ökologische Forschung
Langfristig gesammelte Daten zur Vogelaktivität (wie etwa Migrationsrouten, Lebensraumpräferenzen und Spitzenaktivitätszeiten) können für Folgendes verwendet werden:
Optimieren Sie die Betriebsstrategie der Windkraftanlage (z. B. durch Anpassen des Betriebsmodus während der aktiven Vogelperiode).
Unterstützen Sie die ökologische Bewertung der späteren Erweiterung des Windparks, um die Errichtung neuer Windkraftanlagen in stark frequentierten Vogelkanälen zu vermeiden.
Erfüllen Sie die gesetzlichen Umweltschutzanforderungen (die Vorschriften einiger Länder/Regionen schreiben vor, dass Windparks mit Vogelbeobachtungssystemen ausgestattet sein müssen, wie etwa die Vogelschutzrichtlinie der EU).
II. Technische Merkmale des Vogelerkennungsradars, angepasst an Windparks
Abdeckungsbereich: Der Abdeckungsradius eines einzelnen Radars in Onshore-Windparks beträgt üblicherweise 1 bis 5 Kilometer. Bei Offshore-Windparks kann der Abdeckungsradius aufgrund fehlender Geländehindernisse 5 bis 10 Kilometer erreichen. Je nach Windparkfläche können mehrere Radare zu einem Überwachungsnetzwerk kombiniert werden.
Entstörungsfähigkeit: Es muss sich an komplexe Umgebungen (wie starken Wind, Regen, Nebel, Nacht usw.) anpassen und Fehleinschätzungen von Zielen, die keine Vögel sind, wie Insekten, Laub und Drohnen, reduzieren.
Reaktion mit geringer Latenz: Die Verzögerung von der Vogelerkennung bis zum Auslösen der Ventilatorreaktion muss innerhalb von Sekunden (normalerweise weniger als 10 Sekunden) gesteuert werden, um sicherzustellen, dass genügend Zeit zur Vermeidung von Kollisionen bleibt.
Energieanpassung: Teilweise mit Solarenergie betrieben, geeignet für den Einsatz in abgelegenen Windparks; Unterstützt die Integration mit dem vorhandenen SCADA-System (Data Acquisition and Monitoring System) des Windparks, um ein integriertes Management zu erreichen.
Anwendungswert
Ökologischer Schutz: Die Wahrscheinlichkeit einer Kollision von Vögeln (insbesondere gefährdeter und wandernder Arten) mit Windkraftanlagen soll deutlich verringert werden, Windparks sollen dabei unterstützt werden, die Umweltschutzbestimmungen einzuhalten und die Anforderungen an die ökologische Nachhaltigkeit im Rahmen der „dualen Kohlenstoffziele“ zu erfüllen.
Betriebssicherheit: Reduzieren Sie Schäden an Windturbinenblättern durch Vogelkollisionen (z. B. Vogelkadaver, die in die Blätter gezogen werden und Fehlfunktionen verursachen) und senken Sie die Wartungskosten.
Konformitätsgarantie: Erfüllen Sie die gesetzlichen Anforderungen für die ökologische Folgenabschätzung von Windparks in Ländern/Regionen wie Europa, Amerika und China (wie etwa die „Einstweiligen Maßnahmen für die Verwaltung von Bauland und den Umweltschutz von Windparkprojekten in China“) und verhindern Sie, dass das Projekt aus Umweltschutzgründen gestoppt wird.
Typische Fälle
Einige Offshore-Windparks in Europa nutzen ein kombiniertes Überwachungssystem aus Radar und Infrarotkamera, um Zugvögel rund um die Uhr zu verfolgen. Überschreitet die Vogeldichte den Schwellenwert, wird die Geschwindigkeit der Windkraftanlagen automatisch reduziert.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Vogelerkennungsradare ein wichtiges technisches Mittel für Windparks sind, um die Balance zwischen sauberer Energieerzeugung und Umweltschutz zu wahren. Mit der Verbesserung der Umweltschutzanforderungen wird sich seine Anwendung schrittweise von einer optionalen zur Standardkonfiguration ändern.
Mskyeye-Radare wurden nach Deutschland exportiert und bieten Radaranwendungen und -lösungen für Windparks. Bei Fragen kontaktieren Sie uns gerne!