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风力涡轮机在开阔的空间中运作效果最佳,在那里它们可以捕捉到不受建筑物或山脉阻碍的气流。不幸的是,这些相同的条件对于飞机的起飞和降落也是最佳的,这在全球许多地方的风能公用事业公司和机场之间造成了紧张关系。公用事业规模的风力涡轮机,其中许多高度超过100米,可能会干扰用于安全引导飞机的雷达。
雷达的工作原理是向特定方向发射无线电波,并收集反射回雷达位置的波的数据,这些数据可用于识别附近物体的距离、高度、方向和速度。风力涡轮机可以通过阻挡信号或产生不需要的信号反射来干扰雷达,从而在雷达地图上造成杂波。
老旧的雷达技术和对可再生能源的需求使情况变得复杂,减缓甚至在某些情况下阻止了新风电场的建设。英国风能协会 (BWEA) 估计,由于对雷达的反对意见,计划新增的6吉瓦风电容量被搁置。(截至2009年底,英国已安装的风电总容量为4.1吉瓦。)
美国国防部副部长多萝西·罗宾在6月份众议院军事委员会关于风力涡轮机对军事战备影响的听证会上表示,在美国,新的风电场正威胁干扰北美空天防御司令部 (NORAD)、美国北方司令部和国土安全部使用的监视雷达 (pdf)。罗宾表示,由北美空防司令部和北方司令部管理的用于维护空域监视和空防的远程雷达已经有几十年历史,而且许多仍然使用模拟信号处理器,这些处理器在消除风力涡轮机杂波方面效果较差。
美国能源部要实现其目标,即利用风能提供美国20%或更多的电力 (pdf),就必须解决对风电场和飞机雷达影响的担忧,美国风能协会 (AWEA) (一个代表风能行业企业的行业协会) 认为。
解决这个问题的一种方法是升级雷达系统,自二战前以来,雷达系统一直被用于跟踪船舶和飞机,通过先进的数字信号处理器,它们可以管理更大量的数据,从而识别和滤除风力涡轮机造成的信号干扰。
通常,雷达系统会发送和接收单束无线电波(高频或低频),这些无线电波可以用最少的计算机处理能力来解码。考虑到风电场可能会产生干扰,使传统雷达系统无法区分信号杂波和需要协助的飞机,英国国家空中交通服务 (NATS) 于 2006 年开始与雷神公司合作,升级配备先进数字信号处理器和数据处理软件的系统。升级后的系统旨在同时处理高频和低频无线电波束,提供丰富的数据,以更好地绘制信号杂波图,并区分涡轮机和飞机产生的多普勒信号(指示运动)。
在七月和八月,雷神公司和 NATS 与荷兰皇家空军合作,在该国苏斯特堡空军基地测试了一种增强型雷达系统,以确定该系统是否能有效地防止附近的風力渦輪機在空中交通管制显示器上造成虚假目标杂波,并混淆真实飞机。一旦这些测试的结果得到分析,NATS 计划在今年晚些时候在苏格兰北部一个有附近涡轮机的民用机场进一步测试新的雷达系统。
虽然雷神公司提倡升级雷达系统,但其他人则提出了使风力涡轮机本身对雷达不那么可见的方法。丹麦的 维斯塔斯风力系统公司 (Vestas Wind Systems) 制造的风力涡轮机叶片长达波音 747 飞机的机翼,该公司正在与 QinetiQ 集团 (QinetiQ Group) (原英国国防评估与研究机构的一部分) 合作,为维斯塔斯公司的涡轮机和塔架开发雷达吸收涂层和含有铁和碳等导电颗粒的复合材料。维斯塔斯公司大约在一年前开始测试原型“隐形”叶片,并计划明年开始销售。虽然该公司承认它无法使其涡轮机对雷达隐形,但这些雷达吸收努力可能会影响公司是否获得政府批准建设风力涡轮机场。