Inhaltsverzeichnis:

Die Veröffentlichung Von Offshore-Winddaten Fördert Die Winderkundung
Die Veröffentlichung Von Offshore-Winddaten Fördert Die Winderkundung

Video: Die Veröffentlichung Von Offshore-Winddaten Fördert Die Winderkundung

Video: Der Netzanschluss für den ersten deutschen Offshore-Windpark in der Ostsee EnBW Baltic 1 2022, Dezember
Anonim

Auf den ersten Blick sehen die Atmosphärenforscher von heute und die Bergbauprospekte der Vergangenheit ganz anders aus. Schauen Sie genauer hin und Sie werden einige auffallende Ähnlichkeiten entdecken. Insbesondere die Bereitschaft, Informationsmengen zu durchforsten, um Ressourcennuggets auszugraben, die ihr Gewicht in Gold wert sind.

Im Gegensatz zu früher teilen die Windressourcen-Prospekte von heute ihre Ergebnisse jedoch mit der Welt. Mit modernsten Modellierungswerkzeugen und ausgeklügelten Ressourcenbewertungstechnologien stellt das Team zur Charakterisierung von Windressourcen des National Renewable Energy Laboratory (NREL) neue Offshore-Winddatensätze zur Verfügung.

„Bestehende Offshore-Winddaten sind weitgehend veraltet und es fehlen präzise, ​​reale Beobachtungen“, sagte NREL-Forscher Mike Optis, der die Bemühungen um die Aktualisierung öffentlich verfügbarer Offshore-Winddaten leitet. „Unser Ziel ist es, der Öffentlichkeit genauere Datensätze zur Verfügung zu stellen, die die Auswahl, das Design und die Betriebsentscheidungen von Offshore-Windanlagen verbessern können.“

Entwicklung von Offshore-Winddaten

Im Juli 2020 veröffentlichte NREL einen Artikel über neuartige Techniken und Werkzeuge zur Erstellung von Offshore-Windgeschwindigkeitsdaten. Jetzt haben diese Werkzeuge – wie die numerische Wettervorhersage und auf Bojen montierte Lidars – Früchte getragen.

Das Team hat Daten für den äußeren Kontinentalschelf von Kalifornien, den Mittelatlantik, Hawaii und den pazifischen Nordwesten zur Verfügung gestellt, weitere sind in Vorbereitung.

Bild
Bild

Schwimmende Lidars, auch bekannt als "Flidars", wie diese vom Pacific Northwest National Laboratory verwaltete DOE-Windressourcencharakterisierungsboje, sammeln Windgeschwindigkeits- und -richtungsmessungen bis zu 250 Meter von der Meeresoberfläche entfernt. Diese Messungen, kombiniert mit satellitengestützten Messungen der oberflächennahen US-Offshore-Windgeschwindigkeiten, tragen dazu bei, das Wind Integration National Dataset (WIND) Toolkit des US-Energieministeriums zu aktualisieren und zu verbessern, das auf Wind Prospector verfügbar ist. Foto von AXYS Technologies

„Fortschritte bei numerischen Wettervorhersagemodellen liefern uns genauere Schätzungen der Windressourcen“, sagte Optis. „Die Kombination aus zunehmenden Beobachtungen aus dem Feld und unserer verbesserten Ensemble-Modellierungstechnik stärkt unser Vertrauen in die Genauigkeit der Daten, die wir sammeln und verbreiten.“

Wie die Weisheit der Menge, die besagt, dass die gemeinsamen Gedanken mehrerer Personen ein Bild ergeben, das der Wahrheit näher kommt als das, was eine einzelne Person erzeugen könnte, kompiliert die Ensemble-Modellierung viele einzelne Simulationen, um eine Streuung möglicher Windressourcen-Datensätze zu erhalten. Die Forscher führen diese einzelnen Simulationen dann durch einen maschinellen Lernalgorithmus aus, um ein Aggregat von Antworten zu erzeugen. Dies führt zu einem kollektiven Urteil, das näher an der Realität ist als das, was ein einzelnes Modell erzeugen könnte – das gute Urteil bewahrt und gleichzeitig die Eigenheiten jedes Datensatzes eliminiert.

Die neuen Offshore-Winddatensätze umfassen 20 Jahre und werden mit einem Datensatz kombiniert, der die kontinentalen Vereinigten Staaten abdeckt. Zusammen werden sie das ursprüngliche WIND Toolkit ersetzen, das auf 7-Jahres-Zeitrahmen basierte. Datensätze mit derart langen Zeitintervallen wären ohne Hochleistungsrechner wie Eagle von NREL nicht möglich, die die überaus komplexen Simulationen, die für die Erstellung von Datensätzen über längere Zeiträume erforderlich sind, schnell verarbeiten können. Infolgedessen führt das verlängerte Zeitintervall für Ausreißerjahre – in denen die Windgeschwindigkeiten drastisch höher oder niedriger sind – weniger dazu, die Datenmittelwerte zu neigen, was zu genaueren Datensätzen führt.

Wie und wo Sie auf die neuen Datensätze zugreifen können

Es gibt mehrere Methoden, um auf die neuen Offshore-Winddatensätze zuzugreifen. Einige Windsucher bevorzugen möglicherweise einen vollständig anpassbaren Ansatz zur Extraktion von Offshore-Ressourcendaten – hier kommt das Tool Resource eXtraction (REX) ins Spiel.

REX ist über GitHub zugänglich und bietet eine Python-basierte Codebibliothek für die effiziente und skalierbare Extraktion, Manipulation und Berechnung mit verschiedenen Datensätzen für erneuerbare Ressourcen, darunter das WIND Toolkit und die National Solar Resource Database. Es hilft Analysten und Entwicklern, neue Offshore-Winddaten zu extrahieren, und ermöglicht gleichzeitig Codeänderungen an Zeitmittelung, räumlichen Bereichen und anderen Methoden der Datenverarbeitung.

Andere Benutzer können sich dafür entscheiden, die neuen Datensätze von NRELs Wind Prospector zu beziehen – einer geospatialen Webanwendung, die Windressourcen-Datensätze visualisiert und gleichzeitig als Datenspeicher dient, indem viele der Datenschichten zum Download bereitgestellt werden. Wind Prospector bietet Benutzern eine einfache Point-and-Click-Methode zum Herunterladen von Daten, die Windentwicklern, Beratern und Forschern bei Standortentscheidungen, Vorhersagen und Analysen helfen kann.

Bild
Bild

NREL hat Daten für die mittelatlantische Region hinzugefügt, die von Optis aufgrund der Bevölkerung entlang der Küste und des Potenzials für die Ressourcenentwicklung als die wichtigste in Bezug auf die Entwicklung der Windenergie beschrieben wurde. Derzeit liegen Daten für Hawaii und die vorgelagerte Westküste (Kalifornien, Oregon, Washington) vor. Daten für die Region der Großen Seen folgen in Kürze, und Daten für den Golf von Mexiko und den Südatlantik werden wahrscheinlich nächstes Jahr veröffentlicht.

Es gibt auch eine API-Option zum Herunterladen der neuen Offshore-Datensätze mit freundlicher Genehmigung des Entwicklernetzwerks von NREL.

Mehr Datensätze am Horizont

Während eine kleine, aber sorgfältige und flinke Flotte von NREL-Forschern daran arbeitet, neue Datensätze für Offshore-Windressourcen verfügbar zu machen, hoffen sie, diese bald zu einem Update des ursprünglichen WIND-Toolkits hinzufügen zu können, das Winddaten für die kontinentalen Vereinigten Staaten, Hawaii, und Alaska. Für dieses Update werden sowohl kontinentale als auch Offshore-Datensätze zusammengefügt, wodurch die Grundlage für den WIND Toolkit Long-term Ensemble Dataset (WTK-LED) gelegt wird.

„Die Kombination der Bemühungen zur Charakterisierung von Offshore- und Onshore-Windressourcen kann die Grundlage für eine breitere Netzintegration und den Ausbau der Windenergiekapazitäten bilden“, sagte Optis. „Der kombinierte Datensatz könnte das US-Stromsystem erheblich stärken, indem er kontinentale Windressourcen mit ihren Küsten- und Offshore-Brüdern verbindet und lokale Entscheidungen darüber trifft, wo Strom gewonnen werden soll.“

Die Finanzierung der Aktualisierung von Offshore-Winddatensätzen wird vom Bureau of Ocean Energy Management und dem National Offshore Wind Research and Development Consortium bereitgestellt. Das WIND Toolkit und Wind Prospector werden durch Mittel des DOE Office of Energy Efficiency and Renewable Energy Wind Energy Technologies Office unterstützt.

Beliebt nach Thema