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Titelaufnahme

Titel
Einspeiseverhalten von Offshore-Windparks : ein Modell zur Analyse der fluktuierenden Einspeisung von geographisch verteilten Offshore-Windparks / Michael Splett
AutorSplett, Michael In der Gemeinsamen Normdatei der DNB nachschlagen
Erschienen2009
HochschulschriftPaderborn, Univ., Diss., 2009
SpracheDeutsch
DokumenttypDissertation
URNurn:nbn:de:hbz:466-20090918011 Persistent Identifier (URN)
Dateien
Einspeiseverhalten von Offshore-Windparks [4.09 mb]
zusammenfassung [29.06 kb]
summary [28.74 kb]
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Nachweis
Klassifikation

Deutsch

Im Jahr 2007 ist unter der deutschen EU-Ratspräsidentschaft vereinbart worden, dass die Europäische Union eine klare und eigenständige Verpflichtung eingeht, bis zum Jahr 2020 die regenerativen Energien um 20 % gegenüber dem Basisjahr 1990 auszubauen. Dabei werden alle Mitgliedsstaaten mit Anbindung zur Küste ermutigt, zur Erreichung dieser Ziele für den Strombereich ihr enormes Potential für Offshore-Windenergie zu nutzen. Deutschland will in diesem Kontext bis zum Jahr 2030 mindestens 25 Gigawatt Offshore-Windenergie installiert haben. Für eine erfolgreiche Integration der Offshore-Windenergie in das konventionelle Energieversorgungssystem ist das Einspeiseverhalten der Windparks von großer Bedeutung. Durch die kompakte Aufstellung der Windenergieanlagen an den potentiellen Offshore-Standorten werden die Offshore-Windparks eine installierte Leistung von mehr als 400 Megawatt pro Park erreichen. Damit entsprechen sie von ihrer installierten Leistung her einem konventionellen Kraftwerksblock. Wird ein kompletter Offshore-Windpark betrachtet, kann diese kompakte Aufstellung der Windenergieanlagen zu einer gegenseitigen Beeinflussung der Anlagen führen. In der Regel arbeitet ein Teil der Anlagen in einer Windströmung, die bereits durch vorstehende Anlagen beeinflusst ist. In Abhängigkeit von der Windrichtung wird dadurch die momentane elekt-rische Energieumwandlung der Windenergieanlage vermindert. So können sowohl Windge-schwindigkeitsveränderungen als auch Windrichtungswechsel in Kombination mit der Energieertragsminderung durch die Abschattungseffekte zu den Einspeisefluktuationen beitragen. In dieser Arbeit wird ein Analysemodell vorgestellt, dass die die Nachlauf-strömungen der einzelnen Anlagen sowie ihre durch Kombination und Interaktion veränderte Auswirkung auf die nachgelagerten Anlagen modelliert. Diese nicht-aggregierte Betrachtung der Windverhältnisse an den Parkanlagen ermöglicht die Darstellung der momentanen elektrischen Energieumwandlung an den Anlagen und damit die Darstellung der Einspeiseschwankungen des Gesamt-Parks. In dem Modell gehen die Messdaten der deutschen Offshore-Forschungsstandorte als Eingangsdaten ein. So können auf Basis der an unterschiedlichen Standorten aufgenommenen Messdaten auch die Einspeisefluktuationen geographisch verteilter Park miteinander verglichen werden, um so u.a. mögliche Ausgleichseffekte in der Einspeisung aufzudecken.

English

The great dependence of industrial nations on a safe, economic and environmentally compatible energy supply is nowadays becoming increasingly evident. There is a need for concepts enabling an efficient combination of ensured supply with acceptable energy prices and effective protection of the global climate. With this aim it has been agreed in the year 2007 under the German EU council presidency in the European energy council, that the European Union pledges a committed independent obligation to promote renewable energy sources by 20 % relative to the reference year of 1990 during the period until the year 2020. To achieve this goal on the electricity sector, all member countries with a coastline are thereby encouraged to exploit their enormous potential for Offshore wind energy utilisation. The German Federal Government plans an installation of about 25 GW Offshore wind energy capacity in the German territorial waters. For the integration of Offshore wind energy into the conventional grid system the knowledge of supply characteristics is vitally important. The installed capacity of a single Offshore wind farm equates the capacity of a conventional generating unit. Considering a complete Offshore wind farm, the compact placement of the individual wind generator units can lead to their interaction. Usually some of the generator units are operating in a windstream already influenced by the units located upstream. Their momentary power output is reduced depending on the wind direction and the wind speed. The reciprocal interaction is much more distinct in a large Offshore wind farm. Therefore in order to describe the behaviour of the feed-in fluctuations realistically, a non-aggregated consideration of the wind farm is necessary. In the dissertation, a model for analysis of the input fluctuations based on the wake effects behind every single turbine in a wind farm is presented. The interaction of the wakes and combined effects on units located upstream are considered. The measuring data of different German Offshore wind metmasts are used as input data for the model. Based on the measuring data the input fluctuations of spacious distributed Offshore wind farms could be compared to each other with the objective of detecting possible compensation effects in the feed-in behaviour.