Năng lượng tái tạo ngày càng trở thành xu thế phát triển bền vững toàn cầu, công nghệ Lidar gió đang nổi lên như một công cụ đột phá trong ngành công nghiệp điện gió. Với khả năng đo đạc chính xác tốc độ và hướng gió ở nhiều độ cao, Lidar gió đang góp phần làm thay đổi cách các doanh nghiệp thiết kế, vận hành và tối ưu hiệu suất các dự án điện gió. Vậy Lidar gió là gì, nó hoạt động như thế nào và ứng dụng của Lidar gió cụ thể ra sao trong ngành công nghiệp gió? Bài viết sau Lasi sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về tiềm năng to lớn của công nghệ này.

Lidar gió là gì

Lidar gió (Light Detection and Ranging for Wind), hay còn gọi là Lidar đo gió, là một thiết bị sử dụng tia laser để đo tốc độ và hướng gió bằng cách phân tích sự thay đổi tần số của ánh sáng phản xạ từ các hạt bụi hoặc phân tử trong không khí.

Khác với các trạm đo gió truyền thống sử dụng tháp đo (met mast), Lidar gió có thể thu thập dữ liệu từ xa, không cần lắp đặt cố định ở độ cao lớn và có khả năng đo gió ở nhiều độ cao khác nhau (từ vài mét đến hàng trăm mét). Nhờ tính di động và độ chính xác cao, công nghệ này đang được ứng dụng ngày càng rộng rãi trong khảo sát, thiết kế và vận hành điện gió.

Nguyên lý hoạt động của Lidar gió

Lidar gió hoạt động dựa trên hiệu ứng Doppler. Hiện tượng thay đổi tần số của sóng khi vật thể phát ra sóng chuyển động. Một tia laser được phát ra từ thiết bị Lidar sẽ di chuyển qua không khí và phản xạ lại khi gặp các hạt nhỏ như bụi, hơi nước hoặc khí dung trong khí quyển.

Khi các hạt này di chuyển theo luồng gió, tần số của tia phản xạ sẽ thay đổi. Từ sự thay đổi này, thiết bị tính toán được tốc độ và hướng gió tại từng điểm đo. Các Lidar gió hiện đại có thể đo ở nhiều điểm, nhiều độ cao và theo các hướng khác nhau, giúp tạo ra một bức tranh toàn diện về trường gió tại một vị trí nhất định.

>> Xem thêm: Tại Sao LiDAR Đo Gió Là Xu Hướng Tất Yếu?

Những ứng dụng nổi bật của Lidar gió trong ngành công nghiệp gió

Đánh giá tiềm năng gió trước khi đầu tư

Một trong những ứng dụng quan trọng nhất của Lidar gió là phục vụ công tác khảo sát địa điểm trước khi triển khai dự án điện gió. Việc hiểu rõ đặc điểm trường gió tại khu vực dự kiến lắp đặt turbine sẽ giúp doanh nghiệp:

• Đánh giá tiềm năng năng lượng gió một cách chính xác
• Tối ưu vị trí đặt turbine để khai thác năng lượng hiệu quả nhất
• Giảm rủi ro đầu tư nhờ dữ liệu đo đạc thực tế thay vì chỉ mô hình hóa
• So với trạm đo truyền thống (met mast), Lidar gió tiết kiệm chi phí xây dựng, dễ triển khai ở địa hình phức tạp như đồi núi, biển hoặc nơi xa xôi.

Hỗ trợ thiết kế tua-bin và trang trại gió

Các dữ liệu thu được từ Lidar gió giúp kỹ sư thiết kế hệ thống turbine phù hợp với điều kiện gió thực tế, ví dụ như:

• Chọn loại turbine có chiều cao trụ và công suất tối ưu
• Tính toán khoảng cách giữa các turbine để tránh hiện tượng bóng gió
• Phân tích ảnh hưởng của địa hình tới luồng gió

Tất cả những yếu tố trên đều góp phần nâng cao hiệu suất vận hành và kéo dài tuổi thọ của turbine.

Vận hành và giám sát hệ thống điện gió

Sau khi đưa vào hoạt động, Lidar gió tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc giám sát vận hành, bao gồm:

• Theo dõi gió theo thời gian thực để điều chỉnh hoạt động turbine phù hợp
• Phát hiện các biến động bất thường của gió để cảnh báo rủi ro
• Tối ưu hóa sản lượng điện thông qua dữ liệu dự báo chính xác
• Ở nhiều quốc gia, việc tích hợp dữ liệu từ Lidar gió với hệ thống điều khiển thông minh giúp turbine hoạt động linh hoạt và tiết kiệm chi phí bảo trì.

Hỗ trợ dự báo sản lượng và quản lý lưới

Trong các hệ thống điện gió nối lưới, việc dự báo sản lượng điện là một yếu tố quan trọng để đảm bảo cân bằng cung – cầu. Lidar gió giúp nâng cao độ chính xác trong dự báo bằng cách cung cấp dữ liệu thực tế về:

• Hướng và tốc độ gió trong 10–60 phút tới
• Biến động gió ngắn hạn và dài hạn
• Các hiện tượng thời tiết ảnh hưởng đến gió

Dựa vào đó, đơn vị vận hành có thể điều tiết tải lưới điện và lập kế hoạch phát điện hợp lý.

Lidar Gió Offshore: Giải pháp hiệu quả cho điện gió ngoài khơi

Trong lĩnh vực điện gió ngoài khơi, việc lắp đặt tháp đo rất khó khăn và tốn kém. Lidar gió nổi (Floating Lidar) là giải pháp lý tưởng nhờ:

• Di chuyển linh hoạt theo vị trí khảo sát
• Chịu được điều kiện biển khắc nghiệt
• Cung cấp dữ liệu gió ở độ cao turbine ngoài khơi (80–200m)

Nhiều quốc gia châu Âu và châu Á đã áp dụng Lidar gió trong phát triển điện gió offshore với kết quả khả quan, giúp rút ngắn thời gian chuẩn bị dự án và giảm chi phí khảo sát đến 50–70%.

>> Xem thêm: Trang Trại Điện Gió – Lời Giải Cho Bài Toán Năng Lượng Bền Vững

Lợi ích khi sử dụng Lidar gió

• Dữ liệu đáng tin cậy – Được các ngân hàng & tổ chức tài chính công nhận
• Giúp nhà đầu tư ra quyết định chính xác – Lựa chọn vị trí tối ưu
• Linh hoạt trên mọi địa hình – Đất liền, ven biển & ngoài khơi
• Tiết kiệm chi phí & thời gian – Không cần xây dựng hạ tầng phức tạp

Kết luận

Lidar gió là một bước tiến lớn trong công nghệ đo đạc và phân tích gió. Nó mang lại lợi ích vượt trội cho toàn bộ vòng đời dự án điện gió. Từ khảo sát, thiết kế đến vận hành và giám sát. Với sự phát triển nhanh chóng của ngành năng lượng tái tạo, đặc biệt là điện gió, việc ứng dụng Lidar gió không còn là lựa chọn mà trở thành nhu cầu tất yếu nếu doanh nghiệp muốn tối ưu chi phí, nâng cao hiệu quả và đạt chuẩn quốc tế.

Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp đo gió chính xác, nhanh chóng và hiệu quả, đừng bỏ qua Lidar gió – công nghệ đã và đang cách mạng hóa ngành công nghiệp gió hiện đại.Liên hệ Lasi để được hỗ trợ tư vấn!

CÔNG TY CỔ PHẦN VẬT TƯ KHOA HỌC KỸ THUẬT – LASI 

• Trụ sở: LASI Building, 345 Kim Mã, Giảng Võ, Hà Nội
• Văn phòng: 62 Nguyễn Khang, Yên Hòa, Hà Nội
• Hotline: 0988 279 911 – (84-24) 3771 2880
• Email: Info@lasi.com.vn