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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 1
LIDAR TECHNOLOGY & APPLICATIONS in the WIND ENERGY
(OFFSHORE FOCUS)
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 2 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 2
Agenda 1. Corporate presentation
2. Product introduction
WINDCUBE V2 onshore – Vertical profiler
WINDCUBE V2 offshore – Vertical profiler
AXYS/FLIDAR – Floating LIDAR
WINDCUBE Scanning Lidar range
WIND IRIS – Nacelle mounted LIDAR
3. LIDAR for Wind Resource Assessment
Onshore WRA
- flat terrain
- complex terrain
Offshore WRA
4. LIDAR for Power Performance
Power curve measurement
Power optimization
5. LIDAR for Other applications
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 3
1. Corporate presentation
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 4
LIDAR technology is at the crossroads of atmospheric environmental applications
Wind power Airport weather
Air Quality Weather & Climate
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 5 Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 5
A world leadership in Lidar technologies driven by innovation
20M€ Revenue 75% in Wind Power 85% export 100 people 25% R&D Expenses Over 500 installations in 25 countries Corporate independency: owned by founders & managers ISO-9001 : 2008 certified
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 6 Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 6
Dedication : Anywhere, anytime
More than 500 lidars in operation worldwide
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 7 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 7
Ground based Lidar Scanning Lidar
Turbine mounted Lidar Floating Lidar
o Performance monitoring and optimization
o Wind farm monitoring and forecast
o Wind Ressource Assessment
o Power performance testing
o Wind assessment
o Performance verification
The only Lidar one-stop-shop to rely on at each stage of the wind farm life cycle
DEVELOPMENT OPERATIONS & MAINTENANCE
REPOWERING / RESELL
COMMISSIONING
Over 500 wind Lidars operating worldwide
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 8 Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 8
01/09/2016
8
LIDARs by Leosphere at Jeju and Gimpo airports - CONFIDENTIAL
Manufacturing capacity : up to I00 LIDAR / year
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 9 CONFIDENTIAL 03/10/2014 - 9
REFERENCES
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 10
2. Product introduction - WINDCUBEv2 - WINDCUBEv2 Offshore - Floating LIDAR - Scanning WINDCUBE - WIND IRIS
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 11 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 11
Doppler Effect – principle of measurement
Light frequency is shifted by Doppler effect due to aerosols speed
Aerosols speed = wind speed
Only radial component is affected by Doppler shift
Doppler shift is measured by heterodyne detection
Multiple height measurements per line of sight
2l df l
rV
V
28
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 12 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 12
Windcube v2 : the ground based vertical profiler
Measurement range 40 to 290m
Frequency 1 Hz
Number of programmable
heights
12 simultaneously
Speed accuracy 0.1m/s
Speed range 0 to 60 m/s
Direction accuracy 2°
Consumption 45 W
Weight 45 kg
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 13 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 13
Technical specifications
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 14 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 14
Data specifications
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 15 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 15
Validation examples
Wind Speed Comparison Wind Speed Comparison
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 16 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 16
Installations 500 units operating worldide
Installation in hot desert (Courtesy of Alpha Wind)
Installation in Cold climate (Courtesy of RES)
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 17 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 17
Installation in Cold climate ( October in Northern Europe)
Installation in hot climate (September in Southern Europe)
Installations 500 units operating worldide
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 18 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 18
WINDCUBE v2 and POWER PACK in a trailer (courtesy of WIND ENERGY HOLDING - THAILAND)
Installations 500 units operating worldide
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 19 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 19
Offshore WINDCUBEv2
Based on the WINDCUBE V2 technology: IP67 enclosures
Salt atmosphere compliant IEC 60068-2-52 (Zinc coating, protected wires, etc.)
Services Standard 1-year warranty and service
Dedicated staff for offshore services
Stand alone power pack
3G Remote communication
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 20 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 20
Floating LIDAR: FLiDAR and WINDSENTINEL COST-EFFECTIVE OFFSHORE WIND RESOURCE ASSESSMENT
USING A FLOATING LIDAR
AXYS Floating LiDAR Systems
AXYS Floating LiDAR platforms accurately measure and reliably transmit wind speed and wind direction data offshore at turbine hub-height and across the blade span.
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 21 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 21
Deployments
1. 2009 – Trial off Vancouver Island
2. 2011-2013 – GVSU (Michigan Univ)
3. 2013 – Fishermen’s Energy, East US
4. 2013 – NCKU, Taiwan
5. 2014 – EDPi Demowfloat, Portugal
6. 2014 – US Navy
7. 2014 – US Dept of Energy (x2)
8. 2015 – ORE Catapult validation (x2)
9. 2015 – GDF (Engie) France (x2)
10.2015 – FINO1 NORCOWE Validation
Windsentinel track record
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 22 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 22
FLiDAR 4
(V1.1)
FLiDAR 1
(V0.9)
FLiDAR 2 & 3
(V1.0)
Highly accurate with its combination of mechanical stabilization and software-based measurement correction, the FLiDAR has been validated at Stage 2 of the Carbon Trust Roadmap
FLiDAR deployments
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 23 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 23
WINDCUBE scanning LIDAR
Full 3-D hemispheric scan capacity up to 10 km
Scenarios fully configurable (PPI/RHI/DBS/LOS, spatial and temporal resolution, rotation speed)
Continuous measurement (no time loss)
Product output : Radial Wind Speed, CNR, Wind Speed, Direction, Availability
The measurement range depends on the presence of aerosols, the environmental conditions and how the system is parametered
Based on the WINDCUBE v2 technology
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 24 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 24
Scanning WINDCUBE Range
* The measurement range depends on the presence of aerosols, the environmental conditions and how the system is parametered
10 km* 6 km*
3 km*
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 25 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 25
Scanning Scenario - PPI scenario
Fixed elevation angle
360° scan at 0,1°/s resolution up to 8°/s
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 26 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 26
Fixed azimuth angle
From -10° to 190° scan at 0,1° resolution Up to 8°/second
Scanning Scenario - RHI scenario
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 27 Training – Kenvitech – CONFIDENTIAL 24/11/2014- 27
Scanning Scenario - DBS scenario
27
Fixed elevation angle
4 Lines of Sight (N, E, S, W) + 1 vertical Line of Sight
For wind reconstruction: 3 wind components (u,v,w) Mean horizontal wind speed
and direction
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 28 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 28
Metrology validation at DTU Wind
WINDCUBE200S Lidar deployed at DTU, Hovsore test facility, 1.6 km away from a 116 m met mast, conducted from June The wind speed and direction were retrieved with high accuracy
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 29 Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 04/09/2014 - 29
Installations 50 units operating worldwide
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 30 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 30
Wind Iris, a field proven operational Lidar for power performance optimization designed
High reliability design with no moving parts
Compact and ergonomic for easy and safe installation in ½ a day
Tripod insures fast and accurate alignment
Processing unit
Inside the nacelle
Optical head
On top of the nacelle
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 31 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 31
Wind Iris, 400m range and the accuracy of a class 1 anemometer
Range 40 to 400 meters
Number of measurements distances 10 simultaneous points per line of sights
Direction accuracy +/- 0.5°
Proven speed accuracy 0.1 m/s Wind Iris against
IEC met mast
2 lines of sight out to 400m
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 32 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 32
Installations more than 100 installations on 25 different Turbine models
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 33
Wind Resource Assessment Onshore - Flat terrain - Complex terrain
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 34 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 34
WRA – Wind Resource Assessment
Variability of wind speed distribution
Variability of wind turbine power curve
Evaluation of the wind resource of a site before the construction of a wind farm
Reduce the AEP uncertainty
Optimize the cost of financing
Need
Precise measurement of the wind
Easy solution to deploy
Existing solutions
Met models
Met mast
SODAR
LIDAR
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 35 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 35
?
A mast brings vertical uncertainty
?
Met. Mast cannot always measure at hub-height
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 36 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 36
WINDCUBEv2 reduces vertical uncertainty
WINDCUBE V2 measures the entire vertical profile
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 37 Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 37
WINDCUBE provides lower AEP uncertainty
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 38 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 38
Only 1 mast on site brings horizontal uncertainty
? ?
?
?
?
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 39 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 39
A mast + Moving LIDAR reduce horizontal uncertainty
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 40 Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 40
WINDCUBE provides lower AEP uncertainty
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 41 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 41
Uncertainty reduction with the WINDCUBE
Extract from “Improved Bankability: The Ecofys position on LiDAR use”
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 42 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 42
The WINDCUBE V2 is bankable
The acceptance of the WINDCUBE V2 is increasing
Stage 3 status DNV GL in flat terrain (instrumentation specific)
The ECOFYS position on lidar use
TRL 6 German standard (remote sensors)
IEC 61400-12-1 Power curve
IEC 61400-15 Site assessment (remote sensors) – starts en 2014
Used in numerous bankable WRA projects
These standards require external validation for each instrument (accuracy class verification)
WINDCUBE V2 independant certificators body
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 43 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 43
WRA in complex terrain : FCR™ (Flow Complexity Recognition)
Direct, accurate wind measurements in complex terrain
Instant, bankable data • Significant improvement
of complex terrain LIDAR data accuracy
• Measurements equivalent to Class One anemometry
Instant activation • No CFD post-processing
burden • No staff required for
data post-correction
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 44 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 44
Normal mode FCR™ mode
Independent Heights Measurement Assumption: Homogenous wind flow
Entire Profile Direct Measurement No wind flow homogeneity assumption
1. Analysis and comparison of radial wind of all LOS gates
2. Characterization and classification of the wind complexity
3. Calculation of the final wind speed value
Standard and FCR calculation: differences
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 45 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 45
FCR results
Dimitri Foussekis (CRES):
“At 78m height, wind speed deviations are
kept below 0.1%, with a coefficient of
determination R²>0.998. This is an outstanding
value approaching results obtained before
only in flat terrains.”
Normal mode
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 46 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 46
FCR Validations
FCR™ has been tested and validated by independent industry experts in various locations around the globe.
Among others:
CRES validation campaign, moderately complex site, Greece, 2010: full report available
GL-Garrad Hassan validation campaign, moderately complex site Canada, 2011
JUWI validation campaign, moderately complex site, Germany, 2012
Cowi / DTU validation campaign, moderately complex site, Bosnia, 2013-2014
Acciona Energia / Barlovento validation campaign, moderately complex site, Spain, 2011
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 47
3. Wind Resource Assessment - Offshore
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 48 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 48
Offshore WRA – Scanning Lidar
With the current highest capacity factors, offshore wind power development has some good potential for the coming years
The challenges are cost driven Distance from the coast of wind farms
Installation cost of wind farm (cable, turbine, O & M, etc.)
LEOSPHERE proposes cost effective solutions: WINDCUBEv2 offshore
Scanning LIDAR
Floating LIDAR
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 49 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 49
Offshore WINDCUBEv2
Based on the WINDCUBE V2 technology: IP67 enclosures
Salt atmosphere compliant IEC 60068-2-52 (Zinc coating, protected wires, etc.)
Services Standard 1-year warranty and service
Dedicated staff for offshore services
Stand alone power pack
3G Remote communication
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 50 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 50
Possible installations for WINDCUBEv2 Offshore
To operate a WINDCUBEv2 OFFSHORE, you need:
a fixed ground
a power supply for WINDCUBE (power pack, solar panels)
a communication system (3G/GSM or Satellite)
adequate services (visits, maintenance)
Configurations
CONFIGURATION 1 On an island
CONFIGURATION 2 On a lighthouse
CONFIGURATION 3 On a large platform with a met mast
CONFIGURATION 4 On a small platform stand-alone
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 51 CONFIDENTIAL 03/10/2014 - 51
Wind ressource assessment for Havsul wind farm.
700MW
1- On a small island Alphawind – Norway - 2007
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 52 CONFIDENTIAL 03/10/2014 - 52
St Brieuc, French channel. 200MW wind farm.
2- On a lighthouse Nass&Wind – France - 2010
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 53 CONFIDENTIAL 03/10/2014 - 53
(Photos courtesy of RES Ltd)
Race bank wind farm. 3GW
3- On a large platform RES – UK platform (Race bank round 2)
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 54 CONFIDENTIAL 03/10/2014 - 54
4- On a small platform stand-alone Guodian project – China - 2011
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 55 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 55
Scanning Lidar Offshore wind mapping from the shore
Allows a 10 min average wind mapping for site assessment and farm layout
Multiple PPI scanning will allow to reduce horizontal and vertical uncertainty
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 56 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 56
Offshore Wind Resource Assessment - France
WINDCUBE V2 Offshore 8 currently operating
WINDCUBE Scanning Lidar Two 400S systems measur
Floating Lidar Currently 4 measuring and potentially 3 more in the next 2 years
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 57 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 57
Typical strategy
A cost effective solution to reduce horizontal and vertical uncertainty
Une vertical profiler on the shore
One scanning Lidar
One floating Lidar
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 58 CONFIDENTIAL 03/10/2014 - 58
OFFSHORE REFERENCES 50 WINDCUBE Offshore systems deployed
5 Scanning WINDCUBE offshore deployed
5 Floating LIDARs deployed
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 59
4. Power Performance - Power Curve Measurement
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 60 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 60
Power Curve measurement
Evaluation of the performance of a Wind turbine in agreement with a standard
During commissioning: reduce the risks of under-performance
Need
Precise measurement of the wind speed, direction and turbulence on the rotor The instrument should be accepted by a standard and by the industry
The current IEC 61400-12-1 standard is commonly used in a contractual framework
Written in 2005 the standard only accepts the mast The wind should be measured at hub height The future revision of the standard will include ground based remote sensors
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 61 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 61
Lidars are already used for operational power curves
Windcube v2, with or without mast
Measurement advantages Proven accuracy up to 12 heights
Full wind field profile (wind shear)
Operational advantages No permit required
Ease of deployment and plug and play solution
2D 4D
D H HH +/- 2,5%
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 62 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 62
Lidars are already used for operational power curves
Wind Iris based on a nacelle
Measurement advantages Proven accuracy at 10 range gates, with industrial procedure
Reduction of the bias
Operational advantages Reducing campaign duration
Operational flexibility (no permit required, all types of terrain)
D H HH +/- 2,5%
2D 4D
IEC met-mast vs. Wind Iris power curve
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 63 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 63
The revision of the IEC standard includes the ground based Lidar
In addition to hub-height measurement (HH), the full wind speed profile (shear) is taken into account: Rotor Equivalent Wind Speed (REWS)
3 heights included : HH + 1/3D ; HH – 1/3D ; HH This change reduces the uncertainty
The WINDCUBE, in addition to a small mast of 40 m, is accepted to measure the REWS, to decrease the operational cost The WINDCUBE V2 has been used as reference for this revision
2D 4D
D H
HH +1/3 D
HH -1/3 D
HH
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 64 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 64
WINDCUBE v2 validated for power curve
“The bin-averaged power curves evaluated from the WINDCUBE and the met mast agree very well.”
86 m hub height turbine
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 65 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 65
They selected LEOSPHERE for Power curve
DONG Energy, EDF EN, E.ON, IBERDROLA, GDF Suez, JUWI, WPD, SSE, Mainstream, ENBW, RES ltd, Vattenfall, Edison, RWE, EDPr, USA : Gilead power, Enel America, Genivar, Element power, Iberdrola, Pattern energy…
Company Number of owned
systems
ENERCON 14
REPOWER 5
SIEMENS 6
GOLDWIND 5
ENVISION 2
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 66
4. Power Performance - Power Optimization
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 67 CONFIDENTIAL 03/10/2014 - 67
Performance verification and optimization
Diagnose and improve the wind farm performances
AEP gain Lower O&M cost
Need
Accurate wind measurement in all turbine model & all terrain Quick and easy to deploy solutions for O&M staff
Growing offers in this market
New O&M practices SCADA analysis Wind turbine manufacturers new O&M offers Nacelle mounted LIDAR
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 68 CONFIDENTIAL 03/10/2014 - 68
Wind is the key information that allow evaluating the wind turbine performance
Wind: - Speed - Direction - Turbulence - Shear - etc
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 69 CONFIDENTIAL 03/10/2014 - 69
It is possible to adjust several parameters accorfind to the wind measured
Wind: - Speed - Direction - Turbulence - Shear - etc
Power
Turbine: - Yaw - Anemometry
Wind Farm: - Wakes
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 70 CONFIDENTIAL 03/10/2014 - 70
WTG 1 WTG 2 WTG 3 WTG 4 WTG 5 WTG 6
Nacelle mounted LIDAR detect and correct underperformances linked to wind
Power curve measurement
Yaw misalignment correction
Nacelle Anemometer Calibration
Wakes analysis and Wind Sector Management
Same data for all applications
Yaw misalignment detection in
a few days
Full analysis in 3-12 weeks
OPTIMIZED OPTIMIZED OPTIMIZED OPTIMIZED OPTIMIZED OPTIMIZED
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 71 CONFIDENTIAL 03/10/2014 - 71
Nacelle mounted LIDAR detect and correct underperformances linked to wind
IEC met-mast vs. Wind Iris power curve
Measure an IEC equivalent power curve in 6-12 weeks, with proven procedure
Establish an accurate on-site production referential in 3-6 weeks
Key benefits
Power curve measurement
Yaw misalignment correction
Nacelle Anemometer Calibration
Wakes analysis and Wind Sector Management
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 72 CONFIDENTIAL 03/10/2014 - 72
Direct and independent measure of the yaw misalignment in a few days
Correction of yaw error results in a gain of AEP (~ +2% AEP for 7°)
Key benefits
Power curve measurement
Yaw misalignment correction
Nacelle Anemometer Calibration
Wakes analysis and Wind Sector Management
4 weeks campaign Before/after
correction
Nacelle mounted LIDAR detect and correct underperformances linked to wind
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 73 CONFIDENTIAL 03/10/2014 - 73
6% under estimation
of the nacelle
Anemometer
Get the right wind speed from your anemometer and improve your O&M
Obtain accurate site specific calibration, without a mast
Power curve measurement
Yaw misalignment correction
Nacelle Anemometer Calibration
Wakes analysis and Wind Sector Management
Lead to an
perfomance
overestimation Key benefits
Nacelle mounted LIDAR detect and correct underperformances linked to wind
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 74 CONFIDENTIAL 03/10/2014 - 74
Analyse de la TI à 360°
Maximize AEP with increase energy capture
Minimize O&M costs with reduced loads
Key benefits
Power curve measurement
Yaw misalignment correction
Nacelle Anemometer Calibration
Wakes analysis and Wind Sector Management
Nacelle mounted LIDAR detect and correct underperformances linked to wind
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 75
Other applications using the Scanning Lidar
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 76 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 76
Offshore power curve
Offshore power curve from the turbine basement
Validation of the WINDCUBE Scanning Lidar with a nacelle mounted Lidar, the Wind Iris, for power curve verification.
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 77 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 77
Campaign in North America
Objectives : repowering of a large 25 years old wind farm
Wind measurement in complex terrain
Multiple PPI scans at various elevation angles to analyze flow features over the terrain and validate wind flow models.
10 min average shear evaluation for optimization of the repowering
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 78 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 78
Wind farm wake analysis campaign
Goals:
Measure Inflow and outflow Parameters
Validating advanced wake models
Single Turbine Wake
Wind farm Wake
What benefit from scanning Lidar:
Reducing the uncertainty in the AEP by a better measurment of the wake deficit
Wind Direction
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 79 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 79
Wake measurement
OWA (Offshore Wind Accelerator)
CWEX (Lundquist, CU) Explore the propagation of the individual
turbine wake and the interaction of multiple wakes in a range of atmospheric stability conditions.
ECN-LAWINE / Norcowe Multi-instrument campaign to measure
the wake and the local turbulence
Other ongoing projects
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 80 OFFSHORE SEMINAR - CONFIDENTIAL 18/10/2015- 80
Short term forecasting
Electric networks are complicated to manage and for more reliability, grid operators need to know in advance how many power the wind farm will provide.
Wind farm operators are charged for over and under scheduling.
Ramp forecasting for turbine control and preventive shut-down
Scanning lidar deployed at Hawaii
Capability to measure the wind 10km above the measurement point:
15 min ahead forecast for a 10m.s-1 wind
30 min ahead forecast for a 5 m.s-1 wind
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Titre de la présentation - CONFIDENTIAL 18/09/13 - 81
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