Forschungsprojekt WindRamp
Beobachtergestützte Vorhersage von Netzengpässen und möglicher Einspeisung von Offshore-Windenergie für die operative Netzbetriebsführung und Handelsprozesse
Für eine optimale Einbindung von Windstrom in das Energiesystem ist eine zuverlässige Vorhersage der Windgeschwindigkeiten unabdingbar. Für eine verbesserte Prognose sogenannter Windrampen, also starker Änderungen von Windgeschwindigkeiten innerhalb einer halben Stunde, wird im Projekt WindRamp (gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz) der Einsatz von Lasertechnik für die Windbeobachtung erforscht.
Forschungsprojekt WindRamp | |
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Laufzeit | Juni 2020 bis Juni 2023 |
Förderung durch | Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz |
Projektbeteiligte | - Carl von Ossietzky Universität Oldenburg – Zentrum für Windenergieforschung (ForWind)
- Institut für Vernetzte Energiesysteme
- energy & meteo systems
- Abacus Laser
- Metek Meteorologische Messtechnik
- TenneT TSO
- EWE Trading
- wpd offshore solutions
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Um erneuerbare Energien optimal in das bestehende Energiesystem einzubinden, wird mit Vorhersagen der Leistung von Windparks und PV-Anlagen gearbeitet, sodass Netzbetreiber die schwankende Energieeinspeisung einplanen können. Doch kurzfristige Veränderungen können bisher nicht sehr genau prognostiziert werden – wie beispielsweise Windrampen. So bezeichnet man starke Änderungen der Windgeschwindigkeiten in Zeiträumen von weniger als 30 Minuten. Diese kurzfristigen und unvorhergesehenen Änderungen in der Energieversorgung können Auswirkungen auf das Stromnetz haben und damit Netzbetreiber vor Probleme stellen. Deshalb wird im Projekt WindRamp an verbesserten Methoden der Vorhersagen dieser Windrampen geforscht.
Bisher werden für die Prognosen computerbasierte Wettermodelle genutzt, um die erwartete Windleistung im Zeitbereich von Stunden bis hin zu mehreren Tagen vorherzusagen. Für die Vorhersage von Windrampen sind jedoch lokale Messdaten notwendig, die mithilfe von Lasertechnik erfasst werden sollen. Innerhalb des Projekts sollen sogenannte Lidargeräte (lidar = light detection and rading) zum Einsatz kommen und Abstände sowie Windgeschwindigkeiten durch Laserpulse messen, noch bevor der Wind auf den Windpark trifft. Die Messdaten werden im Offshore-Windpark Nordergründe erhoben und genutzt, um eine beobachtergestützte Windleistungsvorhersage zu entwickeln. Anschließend soll die entwickelte Prognosemethode in bestehende, modellbasierte Vorhersageverfahren integriert werden. Dabei muss beachtet werden, dass Wind nur selten gleichförmig strömt, er mit der Höhe stärker werden kann und sich das Windfeld zwischen Messpunkt und Windpark noch verändern kann. Neben der erzielten verbesserten Prognose durch Lidargeräte soll außerdem deren Reichweite und Auflösung verbessert und der Zeithorizont von Vorhersagen erweitert werden.
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Instituts für Vernetzte Energiesysteme sind vor allem mit der Bewertung dieser Prognosemethode hinsichtlich der Relevanz im Stromsystem beauftragt. Dabei wird speziell die Netz- und Marktintegration der Offshore-Windenergie berücksichtigt. Zusätzlich arbeiten sie an der Verbesserung der Prognose mithilfe eines Kalibrierungsverfahrens und beteiligen sich somit an der Erstellung der Lidar-Kürzestfristprognosen für den Windpark Nordergründe.
