ANLAGENOPTIMIERUNG DURCH GONDEL-LIDAR-MESSUNGEN

ERFÜLLT IHR WINDPARK DIE ERTRAGSERWARTUNGEN?

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URSACHEN FÜR MINDERERTRÄGE VON WINDPARKS

• Variation des jährlichen Windangebots

• Zu optimistische Ertragsgutachten unrealistische Ertragserwartung

• Reduzierte Anlagenverfügbarkeit

• Alterung & Verschleiß der WKA

• Suboptimale Konfiguration der WKA bzw. des Windparks

• Differenz zw. garantierter & tatsächlicher Leistungskennlinie

RAMBOLLS GESTUFTE PERFORMANCE-ANALYSEN

Hauptziel

Dauer

Stufe I Stufe II Stufe III

Auswertung der monatlichen Produktionsdaten inkl. Abgleich mit Reanalysedaten

Leistungsbewertung auf Basis von SCADA – Daten.

LK-Vermessung auf Basis von Gondel-Lidarmessung, Fehlausrichtung, NTF

1 Woche 4 Wochen 8 Wochen

WELCHE WKA IST LEISTUNGSFÄHIGER?

PITCHFEHLER BEI FEHLERHAFTER NTF

Quelle: Pentalum

MESSVERFAHREN: GONDELBASIERT VS. BODENBASIERT Mast:

• Baugenehmigung, aufwendig, teuer, Einschlag, langwierig, häufig nicht möglich

(Gondel-)LiDAR:

• Keine Genehmigung, sofort

Gondel-LiDAR:

• Messung in versch. Distanzen zur WEA

• Vermessung über 360 °

• Präzise Messung des YAW-Misalignments

• Standortspezifische Messung d. NTF

LEISTUNGSKENNLINIENVERMESSUNG (PPT)

• Exakte Leistungsbewertung

• Überprüfung der Effekte von Wartungsarbeiten

• Unterstützung bei OEM Garantie-Diskussionen

• Benchmark über Laufzeit

• Kann nicht-anlagenbedingte Ursachen identifizieren (z. B. Wind shear, Wind veer, …)

• LiDAR PPT noch nicht IEC-konform

- Ergebnisse trotzdem richtig!

- Richtlinien für PPT mit Gondel-Lidar vorhanden (Weitere in Arbeit)

- LK-Vermessung durch (Gondel-)LiDAR in TSA aufnehmen lassen!

VERGLEICH MESSVERFAHREN (PPT)

Borraccion, A.; Wagner R. [2017]

FEHLERHAFTE RICHTUNGSNACHFÜHRUNG

• Sensorkalibrierung

• Verschleiß (Drift), Fehlfunktion

• Mechanische Fehlausrichtung, wartungsinduzierte Fehler

• Wechsel von Messsensortyp/model

• Unvorhergesehene Effekte bei komplexer Anströmung • Störung der Anströmung durch Anlage oder Gelände

• Fehlausrichtung = Ertragsverluste Messung der Windrichtung kurz vor der Anlage

MINDERERTRAG DURCH FEHLAUSRICHTUNG

Theorie:

P = Pmax * cos(α)3

Messungen:

P = Pmax * cos(α)β

1 < β < 5

WINDRICHTUNGSNACHFÜHRUNG: BEISPIEL

5 WEA

Baujahr: 2014

MISSWEISUNG

EFFEKTE MISSWEISUNG AUF LEISTUNGSKENNLINIE

WINDSEKTOR - MANAGEMENT

• 360°Analyse der Turbulenzintensität

• Messung (!) der Turbulenzintensität

• Vermessung aller Windrichtungen

• AEP Maximierung

• WKA wird in unkritische Sektoren (geringere Turbulenz) nicht reduziert betrieben.

• Minimierung O&M Kosten durch Reduktion von Lasten

• WKA wird in Sektoren mit höherer Turbulenz (als urspr. berechnet) reduziert betrieben.

MESSDAUER (INDIKATIV) NACH ANWENDUNGSART

• Überprüfung Richtungsnachführung: 2 Wochen

• Leistungskennlinienvermessung: 3-6 Wochen

• Ermittlung/Überprüfung Nacelle-Transfer-Function: 3-6 Wochen

• Windsektor-Management & weitere Untersuchungen abhängig von Fragestellung

GONDEL-LIDAR-ANEMOMETRIE KANN GENUTZT WERDEN UM

• Leistungsfähigkeit der WKA zu ermitteln,

• Fehleinstellungen und Probleme der WKA zu identifizieren,

• Leistungsfähigkeit / AEP der WKA zu erhöhen,

• Ausfallzeiten zu reduzieren,

• OPEX Kosten einzusparen.

KONTAKT

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Ramboll Energy Ramboll Wind & Towers: Stadtdeich 7, 20097 Hamburg Tel: +49 40 30 20 20-10 E-Mail: info@ramboll.de www.ramboll.de/energie

BBB Umwelttechnik GmbH Part of Ramboll Head office: Munscheidstr. 14, 45886 Gelsenkirchen Tel: +49 209.167 2550 E-Mail: info@bbb-umwelt.de www.bbb-umwelt.com

CUBE Engineering GmbH Part of Ramboll Head office: Breitscheidstr. 6, 34119 Kassel

Tel: +49 561.28 85 73 – 0 E-Mail: kassel@cube-engineering.com www.cube-engineering.com

Thomas Latacz

Chief Consultant Cube Engineering – Part of RAMBOLL

Mobil: +49 172 1455349 Mail: thomas.latacz@ramboll.com