Entwicklung einer K\u00fcrzestfrist-Leistungsprognose<\/p>\n
Deutschlands klimapolitische Ziele sehen vor bis 2050 80%-95% weniger Treibhausgase auszusto\u00dfen bezogen auf 1990. Um dieses Ziel zu erreichen ist laut Experten eine Erh\u00f6hung von erneuerbaren Energien auf 80% am Endenergieverbrauch erforderlich. Einen wichtigen Beitrag dazu wird der Ausbau von Offshore-Windenergie leisten.<\/p>\n
Die fluktuierende Natur von Wind- und Solarenergie stellt bei der Einspeisung in das Stromnetz eine Schwierigkeit dar. Um eine Einspeisung von erneuerbaren Energien zu erleichtern, werden Leistungsvorhersagen seit Jahren operationell eingesetzt. Mit dem steigenden Anteil an erneuerbaren Energien ergeben sich nun neue Anforderungsbereiche, auch f\u00fcr Vorhersagen mit Vorhersagezeitr\u00e4umen unter 1 Stunde. Zum einen sind es k\u00fcrzere Gebotannahmezeitr\u00e4ume an der Stromb\u00f6rse, die k\u00fcrzere Vorhersagezeitr\u00e4ume interessant machen. Zum anderen k\u00f6nnten genauere Vorhersagen der Leistung eine Verringerung der Abregelung von erneuerbaren Energien und des Redispatch bedingen. Auch zur Bereitstellung von erneuerbaren Energien als Regelenergie, als ein Beitrag zu Systemsicherheit, werden K\u00fcrzestfrist-Leistungsvorhersagen immer wichtiger.<\/p>\n
Windleistungsvorhersagen basieren je nach Vorhersagezeitraum auf unterschiedlichen Modellen. Physikalische Modelle, wie z.B. numerische Wettervorhersagemodelle, werden dabei in der Regel f\u00fcr Vorhersagen mit Zeitr\u00e4umen l\u00e4nger als 3h genutzt. F\u00fcr Prognosen mit k\u00fcrzeren Vorhersagezeitr\u00e4umen liefern sie weniger gute Ergebnisse und werden stattdessen durch statistische Modelle ersetzt. Diese basieren auf Beobachtungen aus der Vergangenheit unter der Annahme, dass diese Zusammenh\u00e4nge auch in Zukunft anwendbar sind. Fernerkundungsverfahren, z.B. Lidar- und Radar-Messungen, erscheinen dank ihrer hohen r\u00e4umlichen und zeitlichen Aufl\u00f6sung als eine vielversprechende Alternative zu solchen Verfahren.<\/p>\n
Ziel des Promotionsvorhabens ist die Entwicklung einer K\u00fcrzestfrist-Leistungsprognose f\u00fcr Offshore-Windparks mittels Fernerkundungsverfahren, welche die grundlegenden Arbeiten einer in K\u00fcrze abgeschlossenen Promotionsarbeit fortsetzt. Hierbei konnten erstmals vielversprechende Ergebnisse zur Windgeschwindigkeits- und Leistungsvorhersage mittels Fernerkundungsverfahren erzielt werden. Dabei wurden Remote Sensing Daten, gemessen mehrere Kilometer vor einem Windpark, genutzt, um die Windgeschwindigkeit und schlie\u00dflich die Leistung an der ersten Reihe von Turbinen probabilistisch vorherzusagen.<\/p>\n
Genauer betrachtet werden sollen im Laufe des Projektes vier Aspekte, n\u00e4mlich i) die Vorhersage von Windparkeffekten, ii) meteorologische Einfl\u00fcsse auf das von Valldecabres entwickelte Modell, iii) die Detektion und Vorhersage von Rampenereignissen und iv) eine Bewertung im zuk\u00fcnftigen Energiesystem. Windparkeffekte, z.B. Mittelungs-, Nachlauf- oder auch Abschattungseffekte, k\u00f6nnen gro\u00dfe Leistungsschwankungen in Windparks bedingen. Valldecabres Modell soll in Verbindung mit einem dynamischen Nachlaufmodell genutzt werden, um diese Schwankungen vorherzusagen. Die Abh\u00e4ngigkeit der Advektion, also der r\u00e4umlichen Propagation des Windfeldes, von meteorologischen Einfl\u00fcssen, z. B. atmosph\u00e4rischer Stabilit\u00e4t, soll dar\u00fcber hinaus genauer untersucht werden. Dazu ist ein Gastaufenthalt an der Technischen Universit\u00e4t D\u00e4nemark (DTU) geplant. Simulationen erm\u00f6glichen eine hohe r\u00e4umliche und zeitliche Aufl\u00f6sung der Daten und sollen dazu genutzt werden. Rampenereignisse, also starke pl\u00f6tzliche \u00c4nderungen der Leistung, k\u00f6nnen mit statistischen Modellen nicht g\u00fcltig vorhergesagt werden. Diese Arbeit zielt darauf ab, Rampenereignisse zu detektieren und probabilistisch im Windpark vorherzusagen. Abschlie\u00dfend soll eine Einordnung der Leistungsvorhersage in ein stark auf erneuerbare Energien gest\u00fctztes Energiesystem mithilfe einer vereinfachten Vorhersage durchgef\u00fchrt und verschiedene M\u00f6glichkeiten zur Anwendung und Weiterentwicklung betrachtet werden.<\/p>\n
Es bestehen Kooperationen mit dem DLR -VE, der EWE AG und der Global Tech I Offshore Wind GmbH.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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