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Meteorological aspects of planning and running of large wind parks

Emeis, Stefan

Abstract:
Diese Präsentation soll einige meteorologische Aspekte beleuchten, die mit dem Bau und der Inbetriebnahme großer Windparks für die Ertragserwartungen und die Organisation des Netzbetriebes immer relevanter werden. Hierzu zählen insbesondere
• die Analyse und Abschätzung der Reduktion der Windgeschwindigkeit innerhalb der Parks,
• die Auswirkung der Nachläufe ganzer Parks auf weitere Windkraftanlagen und
• das Verhalten bei Erreichen der cut off-Windgeschwindigkeit.
Insbesondere offshore-Windparks sind mittlerweile so groß, dass es nicht mehr gerechtfertigt ist, die Windgeschwindigkeitsabnahme innerhalb der Windparks durch simple Überlagerung der einzelnen Nachläufe der einzelnen Windturbinen im Park zu berechnen. Vielmehr werden ‚deep array‘-Effekte wichtiger, die Rückwirkungen auf die gesamte atmosphärische Grenzschicht haben. Eine kurze Abschätzung soll zeigen, ab wann diese deep array-Effekte berücksichtigt werden sollten. Wenn diese Effekte dominieren, dann sollten numerische Simulationen der Nachlaufeffekte nicht mehr mit bottom-up-Modellen sondern mit top-down-Modellen erfolgen. Ein analytisches Modell demonstriert die zu erwartende Abnahme der Windgeschwindigkeit im Parkinneren, die stark von der thermischen Schichtung der Grenzschicht abhängt.
Die Reichweite von Nachläufen einzelner Windturbinen und ganzer Parks insbesondere bei sehr geringen Turbulenzintensitäten (bei sehr stabiler atmosphärischer Schichtung und auch offshore) ist lange Zeit unterschätzt worden. ... mehr



Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU)
Publikationstyp Vortrag
Jahr 2018
Sprache Englisch
Identifikator KITopen-ID: 1000091935
HGF-Programm 12.02.04 (POF III, LK 01)
Veranstaltung 5. Fachtagung Energiemeteorologie (2018), Goslar, Deutschland, 05.06.2018 – 07.06.2018
Projektinformation WIPAFF; TP (BMWi, 0325783A)
Schlagworte Windenergie
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft
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