Validierung mit Referenzerträgen von existierenden WEA
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Ziel und Zweck
Ertragsdaten von existierenden WEA können verwendet werden, um die Plausibilität von PARK-Berechnungen für eigene Standorte zu bewerten.
Diese Kurzanleitung stellt den Prozess in der Übersicht dar. Da jedes Projekt einzigartig ist, können weitere, hier nicht erwähnte Maßnahmen, nötig sein, um die verwendeten Eingangsdaten in die benötigte Form zu bringen. Weiterhin können sich durch weitere Daten zusätzliche Validierungsmöglichkeiten ergeben, die auf jeden Fall genutzt werden sollten. Diese Anleitung bezieht sich nicht auf die Arbeit mit Winddaten von Gondelanemometern, sondern alleine auf monatlich kumulierte Ertragsdaten.
Voraussetzungen
- Ein eigener Standort (im folgenden: Standort), für den eine PARK-Berechnung nach der Windatlas-Methode vorbereitet wurde, also: Auswahl einer geeigneten Windstatistik, Rauigkeit, Orographie, Hindernisse.
- Ein Referenzstandort
- für den angenommen wird, dass er vergleichbare Windbedingungen wie der Standort aufweist,
- mit mindestens einer existierenden WEA (Referenz-WEA),
- die möglichst einer vergleichbaren Leistungsklasse angehört wie die geplanten Standort-WEA,
- für die mehrjährige monatliche Produktionsdaten vorliegen,
- und der mit derselben Sorgfalt für eine Berechnung mit der Windatlas-Methode vorbereitet wurde wie der Standort, d.h. Rauigkeit, Orographie, Hindernisse.
- Die Windindex-korrigierte Produktion (WKP) für die Referenz-WEA. Um diese zu berechnen, werden monatliche Produktionsdaten für die WEA am Referenzstandort bei 100% Verfügbarkeit für einige Jahre benötigt. Liegen nur Produktionsdaten für einen kurzen Zeitraum vor, ist kaum eine Aussage darüber möglich, ob Index und Referenzstandortbedingungen überhaupt korrelieren. Die Unsicherheit der möglichen Aussagen nimmt dann stark zu.
- Lizenzen für WAsP sowie die WindPRO-Module MODEL und PARK, zur Erstellung eigener Windindices auch MCP.
Methode
Es wird eine PARK-Berechnung unter Verwendung eines Terraindaten-Objekts → Zweck: Windatlas-Methode für die Referenz-WEA durchgeführt.
Wenn die Eingangsdaten, die verwendet werden (gewählte Windstatistik, Rauigkeitsstruktur, Hindernis- und Orographieeinfluss), korrekt sind, dann sollte sich mit dieser Berechnung die tatsächliche bekannte Produktion reproduzieren lassen.
- Ist dies der Fall, dann kann auch für den Standort angenommen werden, dass die dortigen Windbedingungen mit der Windatlas-Methode korrekt reproduziert werden. Dies setzt allerdings voraus, dass die Windbedingungen an Referenz und Standort tatsächlich vergleichbar sind!
- Signifikante Abweichungen weisen dagegen darauf hin, dass die Eingangsdaten der Windatlas-Berechnung nicht korrekt sind. Konsequenz kann z.B. sein, dass andere Eingangsdaten verwendet werden müssen oder das Energieniveau der verwendeten Windstatistik korrigiert werden muss. Veränderungen der Eingangsdaten müssen objektiv begründbar sein. Es reicht nicht als Begründung aus, dass ansonsten die Produktionsdaten nicht reproduziert werden können!
- In ungünstigen Fällen kann eine Abweichung auch darauf hinweisen, dass die Windatlas-Methode sich überhaupt nicht für die Berechnung in der Region eignet, oder dass keine passende Windstatistik vorliegt und somit nach alternativen Modellen oder Winddaten gesucht werden muss.
Ablauf: Validierung von WAsP/ATLAS-Berechnungen
Die WKP wird im Existierende WEA-Objekt → Register PARK angegeben. Das Häkchen Register WEA → Wird als PARK-WEA behandelt darf nicht gesetzt sein.
Wird eine PARK-Berechnung unter Einbeziehung dieser WEA durchgeführt, erscheinen diese auf einem zusätzlichen Bericht Referenz-WEA. In der letzten Spalte auf diesem Bericht erscheint ein sogenannter Gütefaktor.
Der Gütefaktor ist das Verhältnis der tatsächlichen Produktion zur berechneten Produktion. Er gibt also an, mit welchem Wert die berechnete Produktion skaliert werden müsste, um die tatsächliche Produktion zu treffen. Wurde z.B. eine zu hohe Produktion berechnet, so ist der Gütefaktor kleiner 100. Wurde eine zu niedrige Produktion berechnet, so ist er größer 100.
Wenn die Konsequenz aus der Validierung sein soll, dass das Energieniveau der verwendeten Windstatistik angepasst werden soll, dann wäre dies der Korrekturwert, der unter Terraindatenobjekt → Windstatistiken → Energieniveau ändern verwendet werden soll (dort als Faktor, d.h. 100% entsprechen einem Faktor von 1,000).
Weitere relevante Eingaben dort: Typ und Nabenhöhe der WEA, anhand derer der Korrekturwert ermittelt wurde; sowie ein Rauigkeitswert, der die Geländeeigenschaften um diese WEA repräsentiert. Hierfür sollte eine mittlere effektive Rauigkeit verwendet werden, d.h. unter Berücksichtigung der Richtungsverteilung (und damit ggf. höherer Gewichtung der Rauigkeiten in häufigeren Windrichtungen).
Die Korrektur des Energieniveaus ist jedoch nur eine von mehreren möglichen Konsequenzen. Am anderen Ende des Spektrums stehen Schlussfolgerungen wie z.B. dass die Windstatistik für den Standort nicht brauchbar ist, dass die Standorte nicht vergleichbar sind, dass der Windindex nicht geeignet ist o.ä. – dies unterliegt der Beurteilung durch den Bearbeiter.