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Branchennachrichten


Vaisala und WindSim veröffentlichen Methodik für Windmessungen in entlegenen Regionen

Der Umweltmesstechnikspezialist Vaisala führte gemeinsam mit WindSim, einem Pionier im Bereich CFD-Modellierung (Computation Fluid Dynamics) eine Studie durch, die zeigt, wie die Auswirkungen topografisch komplexer Standorte auf Windmessungen gemindert werden können, die von Fernerkundungseinheiten vorgenommen werden. Das Gemeinschaftsprojekt stellt die bisher umfangreichste Auswertung von Fernerkundungsdaten für topografisch komplexe Standorte innerhalb der Windenergiebranche dar.

Die Ergebnisse zeigen, dass die neue Methodik die Unsicherheit der vom Triton Wind Profiler gesammelten Daten an topografisch komplexen Standorten erheblich senkt. Dies eröffnet die Möglichkeit für effektivere Windmesskampagnen in Gebieten mit ungenutzten Ressourcen.

Für Windenergiefirmen, die schwierige, netzferne Standorte – z. B. Gebirgskämme, Berghänge und dicht bewaldete Gebiete – untersuchen, bieten die Vielseitigkeit, Manövrierbarkeit und Größe von Fernerkundungsgeräten zahlreiche potenzielle Vorteile gegenüber Messmasten. Die Validierung der Genauigkeit eines Fernerkundungssystems an einem topografisch komplexen Standort räumt eine der wenigen verbliebenen Barrieren für die breite Akzeptanz der Technologie in der Branche aus dem Weg.

Pascal Storck, Direktor für erneuerbare Energien bei Vaisala, erklärte: „Obwohl Fernerkundungssysteme Messmasten zunehmend als bevorzugte Technologie für Windmesskampagnen verdrängen, haben Bedenken hinsichtlich der Art und Weise, wie sowohl Sodar- als auch Lidar-Technologien auf komplexe Luftströme reagieren, bisher ein Hindernis dargestellt. Unsere Studie mit WindSim zeigt, dass topografische Faktoren zuverlässig in die Berechnungen integriert werden können.“

Die von Vaisala durchgeführte umfassende Validierungsstudie für topografisch komplexes Terrain umfasste 20 einzelne Standorte mit jeweils einem Triton Wind Profiler sowie einem Messmast, die über einen Zeitraum von einem bis vier Monaten simultan Messungen vornahmen. Diese Standorte waren auf der ganzen Welt verteilt und wiesen unterschiedliche topografische Komplexitäten auf.

Mithilfe öffentlich verfügbarer Höhen- und Bodenbedeckungsdaten konfigurierte WindSim CFD-Simulationsgebiete für jeden Standort und führte Simulationen für verschiedene Luftstrombedingungen durch. Anhand dieser Simulationen entwickelte Vaisala für jede Messhöhe und Windrichtung Berichtigungsfaktoren, um die Krümmung des Windstroms zu berücksichtigen.

Durch Anwendung dieser CFD-basierten Korrekturen auf die Triton-Daten konnte Vaisala die durchschnittliche Windgeschwindigkeitsdifferenz zwischen Triton-Systemen und Messtürmen von -1,7 % auf -0,1 % und die Standardabweichung von 2,5 % auf 2,1 % reduzieren. Die Berichtigung eliminierte daher nicht nur die Messabweichung insgesamt, sondern senkte zudem die Fehlerverteilung an den verschiedenen Standorten.

Dr. Arne Gravdahl, Gründer und Chief Technical Officer von WindSim, erklärte: „Die Genauigkeit von Fernerkundungsdaten gilt heute allgemein als der von Messtürmen in jeder Hinsicht ebenbürtig – außer an topografisch komplexen Standorten. Die Verwendung von CFD-Simulationen zur Korrektur von Triton-Daten räumt diese Bedenken aus dem Weg und schafft gleiche Bedingungen bei der Datenqualität. Das gestattet Anwendern, die Vielseitigkeit des Triton voll auszuschöpfen.

Unsere Studie zeigt, dass dies eine zuverlässige, wiederholbare Methode ist. Wir freuen uns darauf zu sehen, wie sich das Ganze auf Vaisala-Kunden auswirken wird, die Windkraftanlagen in Teilen der Welt einrichten wollen, in denen die besten Ressourcen nicht immer auf ebenem Terrain zu finden sind.“

- December 2017

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