2023 年 11 月 9日

 

• 使用無人機可以簡化公海風力渦輪機的物流：DLR 正在與能源供應商 EnBW 合作確定要求和選項。
• DLR小型無人直升機superARTIS已在陸上風電場成功完成試飛。
• 在六月的海上無人機挑戰賽上，七家公司將在科赫施泰特展示他們的解決方案。
• 關注領域：航空、能源、風電、無人駕駛飛行、技術轉移、未來出行

 

維修團隊和材料必須長途跋涉才能到達公海上的風力渦輪機。無人機能否承擔運輸任務並減輕維修人員的負擔？德國航空航天中心 (DLR) 正在與能源供應商 EnBW 一起研究可能性和要求。在此背景下，一架無人駕駛的 DLR 小型直升機現已飛向風力渦輪機並與系統自動通訊。七家商用無人機製造商將在研究結果的基礎上進一步推進 DLR 開發的技術。為此，DLR 和 EnBW 將於 2024年6 月在科赫施泰特國家無人駕駛航空系統測試中心組織海上無人機挑戰賽。

風力渦輪機產生的尾流湍流會對無人機產生重大影響。例如，無人機需要大量的能量來控制空氣湍流。「為了在風電場中實現自動化使用，無人機必須與系統交換訊息，」領導該計畫的DLR 飛行系統技術研究所的 Sebastian Cain 說道。無人機和風力渦輪機「相處」良好非常重要。「無人機應該自己找到最佳路線。為此，它需要來自系統的數據，並且可能必須停止風力渦輪機，以便無人機安全到達目的地。」對系統以及能源生產的干預應盡可能少。

 

風電場系統與superARTIS之間的通訊成功演示

2023年10月初，DLR小型無人直升機superARTIS從施維瑙（下薩克森州）的EnBW風電場起飛。superARTIS 在計算其飛行路線時包括有關每個風力渦輪機的運行狀態、天氣資訊和尾流湍流的資訊。飛機透過通訊介面向風力渦輪機報告其到達情況。模擬控制室清理了進場，受控風力渦輪機停止了。飛機得以安全接近。隨後系統再次啟動。如果無人機沒有獲得許可，它就會自動飛入等待航線。為了實現現實場景，研究人員在飛機上附加了負載。為了使實驗更安全、更容易進行，實驗並沒有在公海上進行，而是在陸地上進行。「但結果可以轉移到海上系統。飛機和系統之間的通訊是為海上作業而設計的，並且正在模擬中進行檢查。」Sebastian Cain 解釋道。

 

商業參與者受益於研究成果

此次飛行測試是DLR 和 EnBW 的「即將推出的無人機風電場」(UDW) 計畫的重要中間步驟。該計畫的目的是找出實施無人機作業的條件和必要步驟，最初用於物資運輸，將來也用於客運。該項目還包括「海上無人機挑戰賽」（ODC），無人機製造商和服務提供者將在其中提出合適的解決方案。參與者可以從目前的研究成果中受益。Anavia、Flowcopter、Flying Basket、HyFly、NEXaero、Unmanned Helicopters和Volocopter公司被選中，並將於 2024 年 6 月在科赫施泰特展示他們的技術。

「就飛機的數量和尺寸而言，我們將看到多個第一，」塞巴斯蒂安凱恩說。「此外，他們都為使海上無人機挑戰賽成為無人機演示的場所做出了貢獻。它也為技術、商業和監管方面的交流創造了空間。” EnBW 離岸風電營運主管兼聯邦數位和交通部 (BMDV) 國家無人機委員會成員 Michael Splett 補充道：「離岸風能對於能源轉型和永續能源供應不可或缺。作為營運商，我們的工作是將風能和重型無人機兩種技術結合在一起。透過 ODC，我們正在邁出重要一步，進一步研究未來無人機操作的實現。”

 

在科赫施泰特的海上無人機挑戰賽上測試飛行機動

科赫施泰特挑戰的重點是測試與離岸風電場運作和維護物流相關的飛行機動。這包括連接“無人機”和“風電場”系統的軟體主題和結構修改。這項挑戰是在陸地上進行的，因為這比後來在海中的應用明顯更安全、更容易且更具成本效益。七家無人機製造商和服務提供者可以在為期兩天的課程中展示他們的技術。不同的階段包括盡可能自動地拾起和放下負載或飛出可視範圍等任務。

 

除了位於不倫瑞克的 DLR 飛行系統技術研究所和國家測試中心外，位於漢堡的DLR 航空運輸研究所也參與了即將推出的無人機風電場計畫。該計畫由聯邦經濟事務和氣候保護部（BMWK） 資助。

 

[照片]

(A) DLR 無人直升機 superARTIS 靠近風力渦輪機

DLR 無人直升機 superARTIS 的飛行測試是「即將推出的無人機風電場」計畫的重要里程碑。該計畫由 DLR 飛行系統技術研究所與能源公司 EnBW 共同開展，旨在解決無人機是否可以承擔離岸風電場的運輸任務並減輕維護人員的負擔的問題。

(B) Schwienau II風電場試飛準備工作

DLR 小型無人直升機 superARTIS 於 2023 年 10 月初在 EnBW Schwienau II 風電場（下薩克森）起飛。「即將推出的無人機風電場」計畫的飛行測試不是在公海上進行，而是在陸地上進行，以便使實驗安全且更容易進行。然而，結果可以轉移到海上系統。

(C) 接近風力渦輪機

DLR小型無人直升機superARTIS與風力渦輪機交換訊息，使其能夠安全接近。 例如，這包括各個風力渦輪機的運作狀態和天氣資訊。 為了實現「即將推出的無人機風電場」計畫中的真實場景，研究人員在飛機上附加了負載。

(D) Vorbereitungen für den Testflug im Windpark Schwienau II

德國航太中心與能源公司 EnBW 正在研究是否可以透過使用無人機來簡化公海風力渦輪機的物流。德國太空中心飛行系統技術研究所的研究人員使用德國太空中心無人直升機 superARTIS 進行飛行測試。此次飛行測試是「即將推出的無人機風電場」計畫的一部分。