PARK: Register 2.9 Zeitliche Variation

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Die Berechnung der jährlichen Variation nach dem prä-windPRO-3.0-Modus führt nicht tatsächlich die Berechnung anhand einer Zeitreihe durch, sondern skaliert eine Zeitreihe so, dass ihre Summe mit dem Ergebnis einer Windstatistik-WAsP-Berechnung übereinstimmt. Diese Methodik ist inzwischen durch die Scaler-Berechnung obsolet, die die Zeitreihe tatsächlich als Grundlage der Berechnung verwendet. Der alte Modus steht weiterhin zur Verfügung, um Kompatibilität zu vorherigen Versionen zu gewährleisten.

Die Berechnung der jährlichen Variation der AEP kann für viele Zwecke verwendet werden. Die wichtigsten sind:

1. Erzeugung einer 12-24-Matrix (12 Monate, 24 Stunden), die bei der Verhandlung von Einspeiseverträgen (PPA, Power Purchase Agreement) oder der Abschätzung, wie zeitlich unterschiedlich gestaffelte Einspeisevergütungen sich auf die Wirtschaftlichkeit auswirken, nützlich ist. Die ebenfalls berechnete Dauerkurve ist ein mächtiges Werkzeug, um herauszufinden, während welchen Teils des Jahres z.B. ein lokaler Energiebedarf durch die WEA gedeckt werden kann.
2. Erzeugung einer Zeitstempel-für-Zeitstempel-Produktionsberechnung für jede WEA als Eingangsdaten für das Modul PERFORMANCE CHECK
3. Erzeugung einer Zeitstempel-für-Zeitstempel-Produktionsberechnung für jede WEA zur Ausgabe als Datei oder über die Zwischenablage, z.B. zur Weiterbearbeitung in Excel.

Die erste Option lässt sich mit den Standardberichten der Berechnung erschlagen. Für die zweite Option wird innerhalb des PERFORMANCE CHECK-Moduls eine PARK-Berechnung mit Jährlicher Variation als Datenquelle angegeben.

Für die dritte Option müssen die Berechnungsergebnisse in eine Datei exportiert werden (Ergebnis in Datei). Dabei wird eine Textdatei erzeugt und kann in eine Tabellenkalkulation geladen werden.

Da die Datenmengen bei der 2. und 3. Option leicht ausufern, ist für den Datenexport standardmäßig nur die Gesamt-Park-AEP für jeden Zeitstempel vorgesehen. Werden Einzel-WEA ausgewählt (Alle WEA / Ausgewählte WEA), so werden fünf zusätzliche Datenspalten pro WEA erzeugt (siehe unten). Anstatt für jeden Zeitstempel können die Ausgabetabellen aggregierte Produktionen ausgeben (oben z.B. Monatlich). Dies sollte insbesondere dann getan werden, wenn in PERFORMANCE CHECK auch die tatsächlichen Vergleichsproduktionen nur monatlich aggregiert vorliegen.

ANMERKUNG: Bei allen Berechnungen der Jährlichen Variation werden die Ergebnisse so skaliert, dass sie den Ergebnissen der Standardberechnung entsprechen (die z.B. aus WAsP kommen). Die Ausnahme hierzu ist die Spalte Power im Ergebnis-in-Datei-Export, die das Roh-Ergebnis vor der Skalierung zeigt. Dieses Ergebnis wird auch bei Weiterverarbeitung in PERFORMANCE CHECK verwendet.

Wenn die Berechnung der Jährlichen Variation auf einer WTI-Datei basiert, werden deren einzelne Zeitstempel-Windgeschwindigkeiten anhand des Verhältnisses der mittleren WTI-Windgeschwindigkeit und der mittleren WEA-Windgeschwindigkeit skaliert.

Basiert die PARK-Berechnung (AEP) und die Jährliche Variation auf einem METEO-Objekt, ist der Prozess identisch.

Basiert die PARK-Berechnung (AEP) auf einem Terraindatenobjekt oder einer Windressourcenkarte und die Berechnung der Jährlichen Variation auf einem METEO-Objekt, dann werden die Weibullparameter für die Position des METEO-Objekts ermittelt (aus Terraindatenobjekt oder Windressourcenkarte); die Skalierung der METEO-Zeitreihe auf die einzelnen WEA erfolgt dann anhand der sektorweisen Windgeschwindigkeits-Unterschiede in der WAsP-Berechnung (bzw. Windressourcenkarte) zwischen METEO-Objekt-Position und WEA-Position.

Dieses Vorgehen geht davon aus, dass es sich bei dem METEO-Objekt um Messdaten handelt und dass das Terraindatenobjekt / die Windressourcenkarte die nötigen Daten bieten, um für dessen Position die Weibullverteilung zu ermitteln.

Beachten Sie in diesem Zusammenhang die Möglichkeit, ein Terraindatenobjekt für Transferfunktion anzugeben. Hier kann ein eigenes Terraindatenobjekt zur Berechnung der METEO-Position definiert werden, und es kann verwendet werden, wenn z.B. Mesoskalen-Daten verwendet werden, die eine Skalierung benötigen, um für den Microscale zuzutreffen. Das Terraindatenobjekt für die Transferfunktion kann dann z.B. eine Rauigkeitsrose (bis WAsP 9) mit flachem Gelände sein. Durch eine Anpassung der Rauigkeiten kann Sektor für Sektor eine Übereinstimmung zwischen den Mesoskalen-Daten und einem lokalen Mast oder WEA-Produktionen herbeigeführt werden. Dies ist ein iterativer Prozess, der üblicherweise mit Hilfe des PERFORMANCE CHECK-Moduls bewältigt wird, er hat jedoch großes Potenzial zum "herunterskalieren" von Mesoskalen-Daten um besser mit dem realen Wind übereinzustimmen.

Für Option (1) oben muss ein vollständiges und repräsentatives Jahr Winddaten ohne Lücken vorliegen. Dies wird am besten durch die Erzeugung einer *.wti-Datei (siehe METEO-Analyzer) sichergestellt. Der Knopf Ansicht kann verwendet werden, um deren Inhalt und Eignung zu überprüfen (auch von METEO-Objekten).

Für Option (2) und (3) oben ist die Länge der Periode weniger wichtig. Hier ist es am wichtigsten, dass die Zeitreihendaten gleichzeitig mit tatsächlichen Produktionsdaten vorliegen. Eine Berechnung mit PERFORMANCE CHECK kann mit wenigen Monaten oder mehreren Jahren Daten durchgeführt werden. Ein Problem kann jedoch die Menge an zu verarbeitenden Daten sein. Wenn mehrere hundert WEA mit mehreren Jahren Daten in 10min-Auflösung berechnet werden sollen, kann dies zu Speicherproblemen auf dem Rechner führen. Standardmäßig ist deshalb in den Daten nur die Gesamtsumme aller WEA aufgeführt. Klicken sie unter Ausgabespezifikationen entweder Alle WEA oder Ausgewählte WEA an und wählen Sie einen angemessenen Zeitraum unter Zeitreihe aggregieren.

Beispiel-Exportdatei (Ergebnis in Datei) in Excel mit 3 WEA. Jede Spalte mit WEA-Ergebnissen ist mit der laufenden Nr. der WEA überschrieben.

Time stamp, Wind speed, Direction, Temperature, Pressure: Diese Daten kommen aus dem verwendeten METEO-Objekt (oder WTI-Datei). Wenn Temperatur und/oder Druckdaten vorhanden sind, wird jeder einzelne Zeitstempel Luftdichte-Korrigiert. Druckdaten sind weniger wichtig als Temperaturdaten, da die Temperaturvariationen üblicherweise die Luftdichte stärker beeinflussen als der Druck.

AEP scaled: Die berechnete AEP in der Form skaliert, dass die Spaltensumme dem Ergebnis der PARK-Berechnung (Hauptergebnis) entspricht. Dies kann verwendet werden wenn z.B. ein Energieversorger die Produktion Stunde für Stunde wissen will, um den erwarteten Wert der Windproduktion abzuschätzen.

Power: Die NICHT skalierte Energieproduktion für jeden Zeitstempel. Dies sollte verwendet werden, wenn die Produktion mit den SCADA-Daten einer WEA verglichen werden soll.

Free wind speed: Windgeschwindigkeit, die von WAsP für die WEA-Position berechnet wurde, vor Wake-Reduktion.

Wake wind speed: Windgeschwindigkeit wie oben, aber mit Wake-Reduktion

Air density: Berechnete Luftdichte für den Zeitstempel und die spezifische WEA