Windindex-korrigierte Produktion (WKP): Difference between revisions

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Die Energieproduktion von existierenden WEA ('''Referenzertrag''') kann zur Validierung von Ertragsprognosen an eigenen Standorten herangezogen werden. Da Produktionen ebenso wie Windverhältnisse starken Schwankungen unterliegen, müssen Referenzerträge zuvor auf ein Langzeit-Niveau korrigiert werden. Dieser Vorgang wird als Indexkorrektur bezeichnet und das Ergebnis - das langjährige Mittel der Produktion einer WEA - ist die '''Windindex-korrigierte Produktion (WKP)'''.
Die Energieproduktion von existierenden WEA ('''Referenzertrag''') kann zur Validierung von Ertragsprognosen an eigenen Standorten herangezogen werden. Da Produktionen ebenso wie Windverhältnisse starken Schwankungen unterliegen, müssen Referenzerträge zuvor mit Hilfe eines [[Windindex-korrigierte Produktion (WKP)#Windindizes|Windindex]] auf ein Langzeit-Niveau korrigiert werden. Dieser Vorgang wird als Indexkorrektur bezeichnet und das Ergebnis - das langjährige Mittel der Produktion einer WEA - ist die '''Windindex-korrigierte Produktion (WKP)'''.




===Quellen für Referenzerträge===
===Quellen für Referenzerträge===


* Über die [http://btrdb.de Betreiberdatenbasis] können Produktionsdaten von ca. 4500 WEA im gesamten Bundesgebiet bezogen werden (kostenpflichtig).
* Eine direkte Anfrage beim Betreiber benachbarter Windparks kann ebenfalls zum Erfolg führen.
* Wenn bereits eine vertragliche Bindung an einen WEA-Hersteller besteht, kann dieser eventuell beim Finden von geeigneten Referenzerträgen und beim Kontakt mit den Betreibern behilflich sein
* Quellen im Internet (z.B. Betreiberwebseiten mit veröffentlichten Erträgen) können eine grobe Orientierung bieten, sind allerdings mit Vorsicht zu behandeln, wenn Verfügbarkeit und die allgemeine Aufbereitung der Daten nicht bekannt sind.


 
===Windindizes===
===Windindices===


Ein Windindex gibt für jeden Monat eines Zeitraums das Produktionsniveau im Vergleich zum Monatsmittel in einem Langzeitraum an. Der Langzeitraum soll repräsentativ für ein langjährig erwartetes Niveau sein. Als Zielwert gelten 30 Jahre, allerdings können auch kürzere Zeiträume langzeit-repräsentativ sein.
Ein Windindex gibt für jeden Monat eines Zeitraums das Produktionsniveau im Vergleich zum Monatsmittel in einem Langzeitraum an. Der Langzeitraum soll repräsentativ für ein langjährig erwartetes Niveau sein. Als Zielwert gelten 30 Jahre, allerdings können auch kürzere Zeiträume langzeit-repräsentativ sein.
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Ein Windindex für Deutschland, aufgeteilt in 25 Regionen, wird von der [http://www.btrdb.de Betreiberdatenbasis] angeboten. Für manche Regionen mit geringer WEA-Dichte sind diese nicht flächendeckend von gleicher Qualität, so dass die Erstellung eines eigenen Index‘ sinnvoll sein kann.
Ein Windindex für Deutschland, aufgeteilt in 25 Regionen, wird von der [http://www.btrdb.de Betreiberdatenbasis] angeboten. Für manche Regionen mit geringer WEA-Dichte sind diese nicht flächendeckend von gleicher Qualität, so dass die Erstellung eines eigenen Index‘ sinnvoll sein kann.


Außerhalb von Deutschland sind kommerziell angebotene Windindices Mangelware, hier wird das selbst Erstellen eines Windindex die Standardprozedur sein.
Außerhalb von Deutschland sind kommerziell angebotene Windindizes Mangelware, hier wird das selbst Erstellen eines Windindex die Standardprozedur sein.
 
Als Datenquellen bieten sich für selbst erstellte Windindices [[Reanlaysedaten|Reanalysedatensätze]] an, da diese für lange Zeiträume und meistens in konsistenter Qualität vorliegen. Eine Auswahl von Reanalysedaten kann im [[METEO-Objekt]] oder dem [[METEO-Analyzer]] heruntergeladen werden, wenn eine gültige Lizenz für das Modul [[MCP (DE)|MCP]] vorliegt.
 
Siehe auch:
* [[Erstellen eines Windindex mit MCP]]
 
 
 
Windindices sind ''Produktions''indices. Als solche sind sie abhängig von den WEA, mit deren Produktionsdaten sie gewonnen werden. Aufgrund der Anlagenauslegung kann z.B. WEA-Typ A bei einer gegebenen Windgeschwindigkeit bereits 60% der Nennleistung bringen, während Typ B nur 40% der Nennleistung produziert.
 
Es sollte deshalb ein Windindex verwendet werden, der für den Typ der Referenz-WEA erstellt wurde (bei eigener Erstellung) oder zur Leistungsklasse passt.
 
 
===WKP-Berechnung (PERFORMANCE CHECK)===
Die Berechnung der WKP wird in WindPRO im Modul [[PERRORMANCE CHECK (DE)]] durchgeführt.
 
===Überschlägige WKP-Berechnung (MCP)===
Eine überschlägige Indexkorrektur kann mit Hilfe des Moduls MCP in Excel durchgeführt werden.
 
 
 
 
Hierfür werden Informationen darüber benötigt, wie die Monate, für die Referenzerträge vorliegen, sich relativ zum Langzeitraum verhalten. Dies wird durch einen Windenergieindex erreicht.
 
 
 
 
====Erstellen eines Windindex aus langjährigen Winddaten====
 
 
'''''Eingangsdaten'''''
 
Als Langzeit-Datenquelle kommen z.B. Reanalyse-Daten in Frage; in WindPRO gibt es Langzeitdaten aus verschiedenen Quellen zum direkten Download in das WindPRO-Projekt, siehe auch http://help.emd.dk/mediawiki/ (Voraussetzung: lizensiertes MCP-Modul). Die Langzeitdaten müssen mit der Referenz korrelieren (und damit auch mit dem Standort, da wir zwischen diesen beiden von einer vorhandenen Korrelation ausgehen). Wenn keine zusätzlichen Korrelationsmöglichkeiten (z.B. Zeitreihen) vorliegen, kann dieses unter Umständen erst am Ende der Indexerstellung überprüft werden, so dass vielleicht mehrere Anläufe nötig sind, bis ein passender Index erstellt wird.
Die Langzeit-Datenquelle muss konsistent sein (keine erkennbaren langjährigen Trends, keine Sprünge).


'''''Windindex-Erstellung mit MCP'''''
Als Datenquellen bieten sich für selbst erstellte Windindizes [[Reanalysedaten|Reanalysedatensätze]] an, da diese für lange Zeiträume und meistens in konsistenter Qualität vorliegen. Eine Auswahl von Reanalysedaten kann im [[METEO-Objekt]] oder dem [[METEO-Analyzer (DE)|METEO-Analyzer]] heruntergeladen werden, wenn eine gültige Lizenz für das Modul [[METEO (DE)|METEO]] vorliegt.


Es wird eine MCP-Berechnung gestartet. Auf dem Register Einstellungen --> Windindex-Berechnung wird der WEA-Typ ausgewählt, für den die Referenzerträge vorliegen. Weiterhin muss die erwartete mittlere Windgeschwindigkeit angegeben werden. Wenn keine andere Quelle hierfür verfügbar ist, kann z.B. die mittlere WG auf Nabenhöhe einer im Vorfeld vorgenommenen Windatlas-Berechnung eingetragen werden.
Windindizes sind '''Produktionsindizes''', d.h. die Produktion einer WEA wird über den Zeitraum der Langzeitreihe simuliert. Hierfür kann eine generische Leistungskennlinie verwendet werden, besser ist es jedoch, die Leistungskennlinie der WEA zu verwenden, die mit dem Index korrigiert werden soll.
Auf dem Register Measure wird für '''beide''' Zeitreihen das METEO-Objekt mit den Langzeit-Daten ausgewählt.
Über die ''Filter / Datum: Zeiträume ausschließen'' wird jedoch die als „Lokale Referenz“ verwendete Zeitreihe auf den Zeitraum eingegrenzt, für den Referenzerträge vorliegen.
Dann wird mit dieser Datenbasis eine Langzeitkorrektur mit der Windindex-Methode durchgeführt. Ein <u>Doppelklick</u> auf die Grafik des Windindex führt in ein Fenster, über das die Daten in die Zwischenablage exportiert werden können:


Aufgrund der Anlagenauslegung kann z.B. WEA-Typ A bei einer gegebenen Windgeschwindigkeit bereits 60% der Nennleistung bringen, während Typ B nur 40% der Nennleistung produziert.


[[File:Wiki Grafik Test.png]]


Von der Zwischenablage können sie dann in Excel eingefügt werden. In der Spalte „Y“ finden sich die monatlichen Windindices des Zeitraums.
===WKP-Berechnung mit PERFORMANCE CHECK===


====Verwenden des Windindex (Excel)====
Das Modul [[PERFORMANCE CHECK (DE)|PERFORMANCE CHECK]] bietet eine komfortable Oberfläche zur Handhabung von Windindizes und zur WKP-Berechnung:


Die vorliegenden Referenzproduktionen werden zunächst monatsweise nach Verfügbarkeit korrigiert. Ist für einen Monat z.B. die Verfügbarkeit 97,2% und die tatsächliche Produktion beträgt 300.000 kWh, so ist die Produktion bei 100% Verfügbarkeit = 300.000 kWh / 0,972 = 308641 kWh.
* Import bestehender Windindizes (z.B. von der [http://www.btrdb.de Betreiberdatenbasis])
* Erstellung eigener Windindizes
* Ermittlung von Windindex-Korrigierten Produktionen für mehrere WEA mit unterschiedlichen Indizes
Siehe:
* [[PerfC: Grafiken - Monatliche Daten#Windindex WKP| WKP-Berechnung mit PERFORMANCE CHECK]]


Dann sollte zur Sicherheit eine Korrelation der monatlichen Referenzproduktionen mit den monatlichen Windindices durchgeführt werden (Excel). Dies dient dazu, sicher zu gehen, dass tatsächlich eine Übereinstimmung der Windverhältnisse zwischen Windindex-Daten und Referenzstandort besteht.


Schließlich wird jede monatliche Produktion durch den entsprechenden Indexwert geteilt. Alle Index-korrigierten monatlichen Produktionen werden jahresweise aufsummiert und, wenn mehrere (volle) Jahre Referenzdaten vorliegen, gemittelt. Das Ergebnis ist die WKP für die Referenz-WEA.
'''Siehe auch'''
* [[Einfache Windindex-Korrektur mit MCP und Tabellenprogramm]]


Siehe auch:
{{#ifeq: {{PAGENAME}}|Windindex-korrigierte Produktion (WKP)|
* [[Arbeiten mit Referenzerträgen von bestehenden WEA]]
{{Energieinhalt}}
[[Category:PARK (DE)]][[Category:Existierende WEA]][[Category:MCP (DE)]][[Category:PERFORMANCE CHECK (DE)]]}}

Latest revision as of 13:03, 19 January 2024

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Die Energieproduktion von existierenden WEA (Referenzertrag) kann zur Validierung von Ertragsprognosen an eigenen Standorten herangezogen werden. Da Produktionen ebenso wie Windverhältnisse starken Schwankungen unterliegen, müssen Referenzerträge zuvor mit Hilfe eines Windindex auf ein Langzeit-Niveau korrigiert werden. Dieser Vorgang wird als Indexkorrektur bezeichnet und das Ergebnis - das langjährige Mittel der Produktion einer WEA - ist die Windindex-korrigierte Produktion (WKP).


Quellen für Referenzerträge

  • Über die Betreiberdatenbasis können Produktionsdaten von ca. 4500 WEA im gesamten Bundesgebiet bezogen werden (kostenpflichtig).
  • Eine direkte Anfrage beim Betreiber benachbarter Windparks kann ebenfalls zum Erfolg führen.
  • Wenn bereits eine vertragliche Bindung an einen WEA-Hersteller besteht, kann dieser eventuell beim Finden von geeigneten Referenzerträgen und beim Kontakt mit den Betreibern behilflich sein
  • Quellen im Internet (z.B. Betreiberwebseiten mit veröffentlichten Erträgen) können eine grobe Orientierung bieten, sind allerdings mit Vorsicht zu behandeln, wenn Verfügbarkeit und die allgemeine Aufbereitung der Daten nicht bekannt sind.

Windindizes

Ein Windindex gibt für jeden Monat eines Zeitraums das Produktionsniveau im Vergleich zum Monatsmittel in einem Langzeitraum an. Der Langzeitraum soll repräsentativ für ein langjährig erwartetes Niveau sein. Als Zielwert gelten 30 Jahre, allerdings können auch kürzere Zeiträume langzeit-repräsentativ sein.

Der Index ist ein Prozentwert, wobei 100% für einen Monat steht, der genau im langjährigen Durchschnitt liegt. Höhere Werte stehen für Monate, deren Produktion über dem langjährigen Mittel lag (in Mitteleuropa meistens die Wintermonate), niedrigere Werte für unterdurchschnittliche Produktionen.

Ein Windindex für Deutschland, aufgeteilt in 25 Regionen, wird von der Betreiberdatenbasis angeboten. Für manche Regionen mit geringer WEA-Dichte sind diese nicht flächendeckend von gleicher Qualität, so dass die Erstellung eines eigenen Index‘ sinnvoll sein kann.

Außerhalb von Deutschland sind kommerziell angebotene Windindizes Mangelware, hier wird das selbst Erstellen eines Windindex die Standardprozedur sein.

Als Datenquellen bieten sich für selbst erstellte Windindizes Reanalysedatensätze an, da diese für lange Zeiträume und meistens in konsistenter Qualität vorliegen. Eine Auswahl von Reanalysedaten kann im METEO-Objekt oder dem METEO-Analyzer heruntergeladen werden, wenn eine gültige Lizenz für das Modul METEO vorliegt.

Windindizes sind Produktionsindizes, d.h. die Produktion einer WEA wird über den Zeitraum der Langzeitreihe simuliert. Hierfür kann eine generische Leistungskennlinie verwendet werden, besser ist es jedoch, die Leistungskennlinie der WEA zu verwenden, die mit dem Index korrigiert werden soll.

Aufgrund der Anlagenauslegung kann z.B. WEA-Typ A bei einer gegebenen Windgeschwindigkeit bereits 60% der Nennleistung bringen, während Typ B nur 40% der Nennleistung produziert.


WKP-Berechnung mit PERFORMANCE CHECK

Das Modul PERFORMANCE CHECK bietet eine komfortable Oberfläche zur Handhabung von Windindizes und zur WKP-Berechnung:

  • Import bestehender Windindizes (z.B. von der Betreiberdatenbasis)
  • Erstellung eigener Windindizes
  • Ermittlung von Windindex-Korrigierten Produktionen für mehrere WEA mit unterschiedlichen Indizes

Siehe:


Siehe auch


Alle Module
Handbuch Energieberechnungen (dieses Kapitel) auf einer Seite
Meteodaten-Handling (separates Handbuchkapitel)
Diese Seite: Windindex-korrigierte Produktion (WKP)
Energieberechnungen Einführung ♦ Datengrundlage (Windmessungen, Regionale Windstatistiken, Vorinstallierte Windstatistiken, Global Wind Atlas, Mesoskalen-Winddaten, Geländedaten, Verwenden von Online-Rauigkeitsdaten, WEA)
Scaler: Einführung ♦ Scaler vs. regionale Windstatistik ♦ Gelände-Scaling ♦ RIX-Einstellungen ♦ Verdrängungshöhe ♦ Turbulenz ♦ Post-Kalibrierung
PARK: Überblick ♦ Wakeverlust-Modell ♦ PARK-Berechnungstypen (Alle, WAsP, WAsP-CFD, Ressourcenkarte, Meso-Daten-Zeitreihe, Messdaten-Zeitreihe) ♦ PARK-Ergebnisse ♦ WakeBlaster
Register in PARK: Optionen (Standard) ♦ Optionen (Scaler) ♦ Wake (nur bei Scaler) ♦ WEA ♦ Wind ♦ Scaler ♦ WEA<>Winddaten ♦ CFD-Ergebnisdateien ♦ WEA<>Windstatistik ♦ Ressource-Dateien ♦ Blockage ♦ Curtailment ♦ Verdrängungshöhe ♦ Register RIX ♦ Leistungskennlinie ♦ Kosten ♦ WakeBlaster (nur bei Scaler) ♦ 2.9 Zeitliche Variation
Langzeitkorrektur (MCP) Überblick ♦ Zeitreihen ♦ Einstellungen Session ♦ Justierung ♦ Modell-Input ♦ Konzept-Wahl ♦ Ergebnis als Langzeitreihe (Methoden: Einfaches WG-Scaling, Regression, Matrix, Neuronales Netz ♦ Solver basiert) ♦ Ergebnis als Kurzzeitreihe (Methode: Skalierung der lokalen Zeitreihe) ♦ Session-Überblick ♦ MCP-Berichte
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