Entwicklung einer K\u00fcrzestfrist-Leistungsprognose<\/p>\n
Deutschlands klimapolitische Ziele sehen vor bis 2050 80%-95% weniger Treibhausgase auszusto\u00c3\u0178en bezogen auf 1990. Um dieses Ziel zu erreichen ist laut Experten eine Erh\u00c3\u00b6hung 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\u00c3\u00bcr Vorhersagen mit Vorhersagezeitr\u00c3\u00a4umen unter 1 Stunde. Zum einen sind es k\u00c3\u00bcrzere Gebotannahmezeitr\u00c3\u00a4ume an der Stromb\u00c3\u00b6rse, die k\u00c3\u00bcrzere Vorhersagezeitr\u00c3\u00a4ume interessant machen. Zum anderen k\u00c3\u00b6nnten 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\u00c3\u00bcrzestfrist-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\u00c3\u00bcr Vorhersagen mit Zeitr\u00c3\u00a4umen l\u00c3\u00a4nger als 3h genutzt. F\u00c3\u00bcr Prognosen mit k\u00c3\u00bcrzeren Vorhersagezeitr\u00c3\u00a4umen 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\u00c3\u00a4nge auch in Zukunft anwendbar sind. Fernerkundungsverfahren, z.B. Lidar- und Radar-Messungen, erscheinen dank ihrer hohen r\u00c3\u00a4umlichen und zeitlichen Aufl\u00c3\u00b6sung als eine vielversprechende Alternative zu solchen Verfahren.<\/p>\n
Ziel des Promotionsvorhabens ist die Entwicklung einer K\u00c3\u00bcrzestfrist-Leistungsprognose f\u00c3\u00bcr Offshore-Windparks mittels Fernerkundungsverfahren, welche die grundlegenden Arbeiten einer in K\u00c3\u00bcrze 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\u00c3\u0178lich die Leistung an der ersten Reihe von Turbinen probabilistisch vorherzusagen.<\/p>\n
Genauer betrachtet werden sollen im Laufe des Projektes vier Aspekte, n\u00c3\u00a4mlich i) die Vorhersage von Windparkeffekten, ii) meteorologische Einfl\u00c3\u00bcsse auf das von Valldecabres entwickelte Modell, iii) die Detektion und Vorhersage von Rampenereignissen und iv) eine Bewertung im zuk\u00c3\u00bcnftigen Energiesystem. Windparkeffekte, z.B. Mittelungs-, Nachlauf- oder auch Abschattungseffekte, k\u00c3\u00b6nnen gro\u00c3\u0178e Leistungsschwankungen in Windparks bedingen. Valldecabres Modell soll in Verbindung mit einem dynamischen Nachlaufmodell genutzt werden, um diese Schwankungen vorherzusagen. Die Abh\u00c3\u00a4ngigkeit der Advektion, also der r\u00c3\u00a4umlichen Propagation des Windfeldes, von meteorologischen Einfl\u00c3\u00bcssen, z. B. atmosph\u00c3\u00a4rischer Stabilit\u00c3\u00a4t, soll dar\u00c3\u00bcber hinaus genauer untersucht werden. Dazu ist ein Gastaufenthalt an der Technischen Universit\u00c3\u00a4t D\u00c3\u00a4nemark (DTU) geplant. Simulationen erm\u00c3\u00b6glichen eine hohe r\u00c3\u00a4umliche und zeitliche Aufl\u00c3\u00b6sung der Daten und sollen dazu genutzt werden. Rampenereignisse, also starke pl\u00c3\u00b6tzliche \u00c3\u201enderungen der Leistung, k\u00c3\u00b6nnen mit statistischen Modellen nicht g\u00c3\u00bcltig vorhergesagt werden. Diese Arbeit zielt darauf ab, Rampenereignisse zu detektieren und probabilistisch im Windpark vorherzusagen. Abschlie\u00c3\u0178end soll eine Einordnung der Leistungsvorhersage in ein stark auf erneuerbare Energien gest\u00c3\u00bctztes Energiesystem mithilfe einer vereinfachten Vorhersage durchgef\u00c3\u00bchrt und verschiedene M\u00c3\u00b6glichkeiten 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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