해당 내용은 Leibniz Universität Hannover의 Bauingenieurwesen(건축-토목공학) 과정에 참여하였을 당시 수업 내용을 개인적으로 정리한 것입니다.
저 스스로 복습의 의미도 가짐과 동시에, 독일에서 건축공학을 전공하시거나 특히 Leibniz Uni에서 건축공학을 공부하시는 분들께 조금이라도 도움이 되지 않을까 하는 마음으로 포스팅을 시작합니다.
1. Berechnungsmodell (3D oder statistisch)
- Übertragen Sie das gemessene Winddatum auf das Winddatum an Turbinenstandorten
a) Normales Gelände (nicht komplex)
- WasP
- Windfarmer
- Linear Model
b) Komplexes Gelände
- WindSim
- Meteodyn
- Computational Fluid Dynamics (CFD)
2. Methodik Statistische Modelle (WAsP)
a) Analyseverfahren
- Beobachtetes Windklima + Schutzhindernisse + Rauheitskarte + Höhenkarte
= Allgemeines Windklima
b) Antragsverfahren
- Allgemeines Windklima + Schutzobjekte + Rauheitskarte + Höhenkarte
= Voraussichtliches Windklim
c) Windparkproduktion
- Voraussichtliches Windklima + Kraft- und Schubkurve + Windparklayout
= Voraussichtlicher AEP des Windparks
3. Berechnung der Stromerzeugung
- Windgeschwindigkeitsverteilung @ Nabenhöhe + Leistungskurve der Windkraftanlage = AEP-Berechnung und Vorhersage
a) Windgeschwindigkeitsverteilung bei Nabenhöhe
- Windrichtungsverteilung (Rose)
- Sektorale Windgeschwindigkeitsverteilungen
- Lufttemperatur + Druck (Höhe)
b) Leistungskurve der Windkraftanlage
- Ortsspezifische Kraft- und Schubkurven
- Standortluftdichte
- Geräuschbegrenzung?
- Einstellungen für die Steuerung der Windkraftanlage
c) AEP-Berechnung und Vorhersage
- Basierend auf n Vorjahren
- Gültig für die Lebensdauer von Windkraftanlagen (20 Jahre)
- Modell: Ausdauer
4. Methodik von Meteodyn WT (Wie funktioniert Meteodyn WT?)
a) Vorverarbeitung
b) Richtungsberechnung
c) Richtungsergebnisse
d) Meteorologische Daten
e) Nachbearbeitung
5. WasP gegen Meteodyn WT
- Micrositing wird basierend auf WasP- und Meteodyn-Berechnungen durchgeführt. Die Zonen 1, 2 und 3 sind Bereiche von Interesse.
- Basierend auf der WasP-Zone sind 1,2 und 3 die energieproduzierendsten Gebiete.
- Basierend auf Meteodyn WT WasP Zone 1 ist kein wichtiges Energieerzeugungsgebiet. Reumlaufszonen können nicht mit einem linearen Modell wie WAsP berechnet werden
6. Wind Energie Leistungskurven
7. Verlustschätzung
8. Totale Unsicherheit und Überschreitungswahrscheinlichkeit
- Unsicherheiten werden auf der Basis des Wurzelsummenquadrats hinzugefügt, um die Gesamtunsicherheit zu erhalten
- Die Gesamtunsicherheit wird auf den Nettoenergieertrag der Windparks angewendet
- Ergebnis ist die Standardabweichung eines angenommenen Gauß-Prozesses
- Ziel ist es, Energieniveaus mit Überschreitungswahrscheinlichkeit zu definieren
9. Portfolioeffekt
- Die für eine Energieberechnung benötigten Eingabeparameter, die Unsicherheiten umfassen, hängen mehr oder weniger voneinander ab.
- Ein Portfolio bietet die Möglichkeit, die Gesamtunsicherheit durch eine detaillierte Analyse einzelner Eingabeparameter zu reduzieren.
- Um den Nutzen der Gesamtunsicherheit eines Portfolios abzuschätzen, sollte jede einzelne Unsicherheit analysiert und entsprechend ihrer Abhängigkeit voneinander gewichtet werden.
- Dies basiert auf den vorab durchgeführten Standard-Unsicherheitsanalysen.
- Merkmale einer Portfolioanalyse:
-> Eingabeparameter und Unsicherheiten sind mehr oder weniger unabhängig voneinander
-> Erforderliche Probleme: Großes Portfolio, verschiedene Technologien, verschiedene Standorte
-> Die Unsicherheit des gesamten Portfolios wird im Vergleich zum einzelnen Windpark moderat sein
- Je höher die Unabhängigkeit, desto höher der Nutzen!