[发明专利]具有低电磁干扰的风力系统

说明书

一种系统，该系统包括对电磁辐射敏感的接收单元以及具有可变转子速度、大于1MW的额定功率、至少50m的转子直径的一个或更多个风力涡轮机，所述一个或更多个风力涡轮机位于距所述接收单元小于20km的距离处，并且其中，所述系统被布置以用于减少通过由一个或更多个风力涡轮机发射和/或反射的电磁辐射对接收单元的干扰，并且特别地其中，所述接收单元包括至少一个用于接收在10Mhz至250MHz之间的频率范围内的宇宙电磁辐射的天线。

技术领域

本发明涉及具有低电磁辐射发射的风力涡轮机，涉及包括对电磁辐射敏感的接收单元和具有低电磁辐射发射的一个或更多个风力涡轮机两者的系统，所述风力涡轮机可以位于距所述接收单元小于20km的距离处，并且涉及用于优化所述系统的方法以及涉及用于测量风力涡轮机的电磁辐射的发射的方法。

背景技术

由于涡轮机符合限制发射水平的国际规定，因此风力涡轮机的电磁辐射(进一步所谓的EM辐射)的发射通常不是问题。然而，对于若干的特定情况，发射水平仍然妨害接收单元。接收单元可以是主观上或客观上对EM辐射敏感的任何单元。这样的单元的示例是所谓的LOFAR(用于接收10MHz至250MHz的带宽内的宇宙辐射的低频阵列装置)的天线。另一示例构成(form)声称对EM辐射敏感并且有时会经受妨害的人。有些人声称，一般来说，生物物种(植物和动物两者)都受EM辐射妨害。最后，虽然风力涡轮机符合关于发射水平的规定，但是仍然有许多接收单元会经受通过由风力涡轮机发射的EM辐射的干扰的妨害。这是对于风能的实现并且因此对于向可再生能源过渡的障碍。

用于减少干扰的已知基本解决方案是在风电场的风力涡轮机停止和/或关断的某些时段上达成一致。另一种已知的解决方案是在某些区域中简单地不允许安装风力涡轮机。在这两种情况下，结果都是风能的实现放慢或者风电场产生较少的能量并且变得不经济。第三种先进的方法是安装风电场，并且忽视直接或间接地经由其他生物物种经受妨害的人的抱怨。这当然是一种不期望的方式，因为其对风能产生了很大的阻力。

发明内容

本发明的目的是克服现有解决方案的上述缺点。

此外，风能的实现在过去几十年不断增长并且风力涡轮机已经被安装在最合适的位置处。因此，现在考虑接收单元尤其是对由EM辐射的干扰具有高敏感性的人员已经移动至的其他区域、有时是安静区域，以用于安装风电场。因此，预期通过由风力涡轮机发射的EM辐射的妨害将增加。

因此，需要以有效的方式并且特别地通过一种不忽视人类的抱怨且不会严重地妨害风电场的实现的方法来减少妨害。

至此，根据本发明的一个方面，提出了在对通过由风力涡轮机的EM辐射的干扰具有客观或主观敏感性的区域中安装可变转子速度风力涡轮机，该可变转子速度风力涡轮机具有大于1MW的额定功率和至少50m的转子直径，该可变转子速度风力涡轮机包括若干主要部件例如塔架、可以与发电机集成的机舱、轮毂和至少一个叶片，该可变转子速度风力涡轮机还包括变压器和用于使发电机功率的可变频率适应电网频率的主转换器，其中，风力涡轮机被布置成减少特别是在10Mhz至250Mhz之间的范围内的EM辐射。

在本发明的实施方式中，进一步表示为“在实施方式中”，在风力涡轮机中的任一个或更多个部件被布置成减少EM辐射的发射时，风力涡轮机被布置成减少EM辐射的发射。在另一实施方式中，风力涡轮机被认为是EM辐射源，该EM辐射源被布置成将30MHz至230MHz之间的频率范围内的等效全向辐射功率减小至低于2.5pW/Hz(皮瓦每赫兹)、并且特别地低于0.25pW/Hz并且更特别地低于0.025pW/Hz并且甚至更特别地低于0.0025pW/Hz的水平。在又一实施方式中，风力涡轮机被布置成在距机舱30m的距离处将30MHz至230MHz之间的频率范围内的以120kHz的带宽的所发射的EM场强度限制降低至低于24dBμV/m、特别地低于18dBμV/m并且更特别地低于12dBμV/m并且甚至更特别地低于9dBμV/m的水平。