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Was bedeutet die neue IEC 61400-12 für Fernerkundungssysteme?


Vorstellung zur Person

Lars Josten. M.A.

Senior Business Manager

Mobil: +49 172 748 5260

[email protected]

mailto:[email protected]


Vorstellung: VAISALA OY

Vaisala ist eine Firma für Wetterinstrumente, die in den 1930er Jahren vom finnischen Professor Vilho Väisälä gegründet wurde.

Vaisala ist ein weltweit führendes Unternehmen im Bereich Umwelt- und Industriemessung.

1600+ Mitarbeiter, 34 Büros weltweit

Produkte in über 150 Ländern und sogar auf dem Mars

Unternehmen an der NASDAQ OMX Helsinki Börse gehandelt


Was bedeutet die neue IEC 61400-12 für Fernerkundungssysteme?

Was bedeutet die neueIEC 61400-12 fürFernerkundungssysteme?

Präsentation 26. Windenergietage

IEC (IEC 61400-12- 1, April 2017) und Fernerkundungssyteme

11/5/20175


Warum gibt es die neue IEC 61400-12- 1 ?

Anstieg der Narbenhöhe der Windturbinen

Resultierend daraus -> Forderung des besseres Verständnis der Windverhältnisse in

diesen Höhen (allg. über 120 bis 180 Meter)

Entwickler und Eigentümer prüfen innovative Windmesstechnik

Fernerkundungssystem (*FUKS oder *RS) sind die Lösungen.

Warum? Erstellen Datensätze über den gesamten Turbinenlauf, sind mobil und

einfach verfügbar.

FUKS tragen dazu bei, die Kosten, die Logistik und die Herausforderungen beim

Einsatz von hohen Türmen zu reduzieren.

-> Zusätzlich sind diagnostische Leistungsanalysen (Power Curve) zu einem der

Schlüsselbereiche für die Fernerkundung geworden


Was sagt die IEC 61400-12- 1 aus? Die neue Norm für Leistungsprüfungen (IEC 61400-12-1, veröffentlicht im April) mit

großer Spannung erwartet und

- ersetzt die vorherige Version 2005

- enthält eine Reihe von Updates

Das Verfahren der Leistungsmessung ist äußerst kostspielig, aber für Betreiber, die Probleme der

Unterperformance beheben und möglichst viel Wert aus bestehenden Anlagen ziehen wollen, unerlässlich.

Die Updates zur Fernerkundung (*RS) haben die meiste Aufmerksamkeit auf sich

gezogen, weil *FUKS Effizienz in der Zeit & Einsparung in Kosten

Vorher >> Der Betreiber einer WKA muss die Konditionen des Turbinenliefervertrags

befolgen, einen externen Analysten beauftragen und einen teuren Messmasten auf

Nabenhöhe installieren, um die Daten für die Studie zu sammeln.

Jetzt >> ähnlich wie o.g., aber mehrere Optionen zum Sammeln von Messungen in

relevanten Höhen (durch FUKS vereinfacht)


Was bedeutet dies für Entwickler?

Eine Vereinfachung für Leistungskurven-Analysen

Der neue Standard ist erlaubt nur für bodengebundene SoDAR und LiDAR

der Standard verfolgt einen nachvollziehbaren Pfad zum Windkanaltest (Bsp.:

Klassifizierung Anemometer)

der Standard berechnet die FUKS Unsicherheit kumulativ

Anwendung nur in einfachem Gelände, der Einsatz von Fernerkundundssystem

(*FUKS) in komplexem Gelände ist weiter ausgeschlossen

ABER die IEC 61400-12-1 ist für NICHT entwickelt für die Charakterisierung von

Unsicherheit für WRA* (Windertragsgutachten)


Was bedeutet dies für FUKS im Windgutachten?

Der neue IEC-Standard und sein „Unsicherheitsmodul“ ermöglichen wie bisher

- eine FUKS zu KALIBRIEREN oder

- eine VERIFIKATION nach IEC 61400-12-1 Ed.2 und IEA Recommendation 15

Der Auswerteprozess basiert auf der IEC 61400-12-1 Ed. 2 Anhang L

Diese Berichte verifizieren (bestätigen) die Messergebnisse eines FUKS mit denen von

kalibrierten Schalenanemometern (IEC- und MEASNETkonform)

ABER dieser Ansatz gilt und galt generell im Bereich der Windgutachten gemäß den

Empfehlungen von MEASNET "Bewertung standortspezifischer Windverhältnisse",

Version 1, November 2009


Wie verifiziere ich einen FUKS für Windgutachten?

Die Verifikation muss gegen einen vollständig IEC- und MEASNET-konformen

Messmast erfogen

- dieser kann zu einem unabhängigen Berater gehören

- oder an den Entwickler, nachdem er auf seine Konformität überprüft wurde.

- je höher der Messmasten, desto besser

Der Vergleich zwischen FUKS und dem WMM* kann auf verschiedene Arten erfolgen;

je höher der Messmasten, desto besser

Die erwartete Zeit für den Abschluss einer Studie wird voraussichtlich zwischen 4 und

10 Wochen liegen (je nach Windverhältnissen)

Zusätzlich können die Messergebnisse in Bezug auf TI, Windrichtung und Scherung

verglichen werden

*IEC- und MEASNET-konform


Kann ich einen Vaisala Triton für ein WRA einsetzen?

Ja, denn der Triton ist in zahlreichen Studien weltweit gegen IEC- und MEASNET-

konformen verifiziert worden.

ECN - Triton 604 Validation Study // ECN - Triton 609 Validation Study

Ecofys, SoDAR I [T604] // Ecofys, SoDAR II [T609] Verification Test

Global Triton Comparison Study (Includes Executive Summary)

RES - Comparison of Remote Sensing Device Performance

ECN Triton Validation Report

Garrad Hassan Triton position statement

NREL, Comparison with Meteorological Tower Measurements

CWET, Report on Data Validation of Triton SoDAR Instrument

NREL and HydroChina - Triton Validation Report

Download über --> www.goo.gl/xYguQC

Ein paar Beispiele:

http://www.goo.gl/xYguQC


Triton – Doppel-Verifizierungs Studie

Laufende Studien belegen die Wiederholbarkeit des

Herstellungsprozesses von Vaisala

2015 / Gleichzeitige Tests mit zwei Tritons

Ecofys Windturbinen-Testzentrum, Lelystad,Niederlande

(Verifizierungsstudien veröffentlicht im Herbst 2016)

Energieforschungszentrum Niederlande, [2018], Niederlande

(Zertifizierung folgen in Kürze)

11/5/201712

China Hydroelectric

Corporation


"Die berechnete Unsicherheit bei den Triton-Windmessungen ist niedrig

und entspricht der erstklassigen Anemometrie." 2

"Die Diagramme zeigen eine sehr gute Korrelation zwischen den

Messungen der SoDAR- und der Met-Mast-Windgeschwindigkeit." 1

"Die Windgeschwindigkeitsabweichung zeigt keine signifikante lineare

Korrelation zu äußeren Bedingungen ... dies zeigt an, dass das SoDAR

unempfindlich gegenüber diesen Faktoren ist." 2

Die Studien sind als DL auf Anfrage verfügbar:

1Ecofys, SoDAR I Verification Test, p. 21; Ecofys, SoDAR II Verification Test, p. 22.

2Ecofys, SoDAR I Verification Test, p. 3; Ecofys, SoDAR II Verification Test, p. 3.

11/5/201713

Triton – Validation Studie 2016


Triton – Globale Validierungsstudie 30 Triton / Tower-Datensätze in der Studie:

Triton-Daten stammen von 24 verschiedenen Einheiten, die zwischen 2008

und 2014 hergestellt wurden

Insgesamt wurden 100 Korrelationspaare (Höhen) verwendet

- Niedrigeste Turmmesshöhe war 34 m

- Höchste Turmmesshöhe war 120 m

Alle Tritons sind Standardkonfiguratiopnen (ohne spezielle Modifikationen)

vom Werk geliefert

11/5/201714

30 Vergleiche von Triton und Messmasten innerhalb von 6

Jahren

Meist - aber nicht ausschließlich - einfaches Gelände

Gut geografisch verteilt und große Vielfalt an Wetter- und

Klimaregimen

>> Most extensive and a unique validation study done in rough & tough projects sites


Triton – Globale Validierungsstudie

11/5/201715

Bei der Berücksichtigung aller 100 Anemometer-Messhöhen innerhalb der 30

Triton/Messmasten ergibt sich für_

Windgeschwindigkeit

* die durchschnittliche relative Differenz beträgt + 0,09%

* der prozentuale Mittelwert der Differenzen beträgt 1,27%

Scherwind

* die durchschnittliche mittlere Differenz bei Scherwinden +0.002%

* die Abweichungsdifferenz bei Scherwinden beträgt Ø 0,013

Abweichung

Diese Ergebnisse bedeuten:

* eine kalkulierte Unsicherheit des Triton von ca. 1%


Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit

11/5/201716

Bei weiteren Rückfragen bitte kontaktieren Sie mich:

Lars Josten. M.A.

Senior Business Manager

Mobil: +49 172 748 5260

[email protected]

Copyright:

Vaisala GmbH / Lars Josten

05-11-2017

https://www.vaisala.com/en/industries-innovation/renewable-energy-and-weather

Legal: https://www.vaisala.com/sites/default/files/documents/DOC225649EN.pdf

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Nützliche Links:

11/5/201717

Vaisala Renewable Energy Services https://www.vaisala.com/en/industries-innovation/renewable-energy-and-weather

Triton Wind Profiler https://www.vaisala.com/en/industries-innovation/renewable-energy-and-weather/wind-energy-development

Triton Wind Profiler Case Studieshttp://forms.vaisala.com/LP=2093?_ga=2.216770709.288131452.1509903972-1314812676.1504614593

https://www.vaisala.com/en/industries-innovation/renewable-energy-and-weather

https://www.vaisala.com/en/industries-innovation/renewable-energy-and-weather/wind-energy-development

http://forms.vaisala.com/LP=2093?_ga=2.216770709.288131452.1509903972-1314812676.1504614593

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