Leistungskennlinien-Analyse

Zur deutschen Hauptseite | Alle deutschsprachigen Seiten


Der Bericht Leistungskennlinien-Analyse stellt die Original-Leistungskennlinie aus dem WEA-Katalog der auf Standort-Luftdichte umgerechneten Leistungskennlinie gegenüber.

Bei Ertragsberechnungen auf Zeitreihenbasis (Scaler (DE)) mit variierender Luftdichte wird hier lediglich die Ausgangs-Leistungskennlinie dargestellt.

Sie kann für jede einzelne WEA, die in der Berechnung vorkommt, ausgedruckt werden (Auswahl über Darstellungsoptionen des Teilergebnis-Ausdrucks); Standardmäßig wird die erste der neuen WEA ausgegeben.

Einschaltwindgeschwindigkeit

• Fängt eine LK mit einer positiven Leistung an (z.B. 4m/s = 100 kW), dann wird angenommen, dass die vorausgehende ganzzahlige Windgeschwindigkeit die Leistung 0 kW hat. Zwischen dieser und dem ersten Wert wird dann interpoliert; im Beispiel würde also die Leistung zwischen 3 und 4 m/s von 0kW auf 100kW ansteigen.
• Fängt eine LK mit einem Nullwert an, wird zwischen diesem und dem nachfolgenden Wert interpoliert. gibt man z.B. als erste Werte an: 3,5m/s = 0kW; 4m/s = 100kW, dann ist die Leistung zwischen 0 und 3,5m/s Null, und steigt dann zwischen 3,5 und 4m/s auf 100kW.

Berechnung der Produktion pro Windklasse

Neben der Luftdichtekorrigierten Leistungskennlinie werden die klassenweisen Produktionen für die WEA dargestellt (außer bei Scaler-PARK). Diese berechnen sich wie folgt:

• Die Leistung, die für einen Klassen-Mittelwert angegeben ist, wird aus der Leistungskennlinie (LK) übernommen (+Luftdichteanpassung). Liegt für einen Klassen-Wert kein LK-Wert vor, wird er interpoliert.
• Die Produktion, die für eine Klasse angegeben ist repräsentiert die Produktion der ganzen Klasse. Es wird das Verfahren verwendet, das im Europäischen Windatlas beschrieben ist:
  • Die Leistung der WEA für die untere und obere Klassengrenze wird aus den vorliegenden Werten der Leistungskennlinie linear interpoliert (für die Klasse 5 m/s beispielsweise für 4,5 und 5,5 m/s)
  • Die Leistung für die Klassengrenzen wird mit der Weibull-Wahrscheinlichkeitsdichte für die jeweilige Klassengrenze multipliziert.
  • Die Werte für die untere und obere Klassengrenze werden gemittelt und mit 8766 (Anzahl der Stunden pro Jahr + 1/4 Tag als Schaltjahres-Ausgleich) multipliziert.

HP-Kurven-Vergleich

Der HP-Kurven-Vergleich im oberen Bereich des Ausdrucks (kann über Darstellungsoptionen ausgeschaltet werden) zeigt, wie viel die WEA bei unterschiedlichen mittleren Windgeschwindigkeiten mit einer normalisierten Leistungskurve (sog. Helge-Petersen- oder HP-Kurve) produzieren würde. Dies kann in vielen Fällen zu einer besseren Abschätzung als eine vermessene Leistungskennlinie führen, da die Vermessung selbst viele Unsicherheiten enthält. Wenn die Zeile mit den HP-Werten Nullen enthält, so liegt dies daran, dass die HP-Tafeln dafür keine Werte enthalten, was in der Regel bedeutet, dass die Windverhältnisse oder die spezifische Leistung der WEA (kW/m² Rotorkreisfläche) extrem sind. Die HP-Werte basieren auf einer Untersuchung unterschiedlicher Leistungskennlinien in verschiedenen Kategorien:

• Stall-Anlagen mit einer Generatorstufe und fester Drehzahl
• Stall-Anlagen mit zwei Generatorstufen oder variabler Drehzahl
• Pitch-Anlagen (Annahme: zwei Generatorstufen oder variable Drehzahl)

Anmerkung: Wenn eine Schallreduzierte Leistungskennlinie verwendet wird, sollte die HP-Überprüfung mit der Leistungsoptimierten Kennlinie für den WEA-Typ durchgeführt werden. Die Schallreduzierte Kennlinie wird stets höhere positive Prüfergebnisse bringen.

Referenzen: