Holder produktionsberegningerne i virkeligheden?

Størrelse: px

Starte visningen fra side:

Download "Holder produktionsberegningerne i virkeligheden?"

Caroline Schmidt
8 år siden
Visninger:

1 Holder produktionsberegningerne i virkeligheden? Per Nielsen International A/S 1

2 Ny verdensrekord! Hej, Näsudden 2 har haft världsrekordet länge. Jag har alltid, då jag träffar vindkraftfolk utomlands, berättat om detta och bett dem höra av sig när något verk i deras land börjar närma sig 61,4 GWh. Marts 2010, rundede Harboøre Bonus 2,3 MW, i drift jan.03 (efter 7,2 år), 61,4 GWh NY verdensrekord! Ultimo august 2010 har de 4 stk. 2,3 MW møller i gns. nået 64,8 GWh! Det svarer til en indtjening på 32 mio. kr ved 50øre/kWh! De forfølges skarpt med ca. 60 GWh af: Nr. 2 er V80 møller på samme placering Nr. 3 er SWT 3,6 MW på Høvsøre prøvest. Nr. 4 er Samsø havmøller, 2,3 MW Bonus 2

3 Holder produktions beregning? Efter 7,2 år, faktisk (GWh) 61,4 PN ber. brutto/år(03) 10,35 Beregnet skaleret til 7,2 år 74,5 Faktisk/beregnet, brutto: 82% Vindindeks i perioden: 93% Godhed, brutto 89% Godhed, netto 98% Godhed P50 93% Så konklusion er umiddelbart Nej, 18% mangler men hvis de 10% fradrag der var standard dengang for både tab og usikkerhed deles på 5% tab og 5% usikkerhed, vil P50 være 5% lavere end brutto beregning. Korrigeres yderligere med vindindeks er konklusion: Der mangler 7% - det svarer netop til nedregulering af beregningsgrundlag i DK

4 Dokumentation er vigtig derfor her print af min daværende beregning. Det efterfølgende handler om er primært hvordan man sikrer sig at det holder, når man får en produktions beregning. 4

5 Beregninger / metoder I Danmark og Tyskland: Ingen vindmålinger; kalibrering med reference møller væsentligste element. Dermed bliver vindenergi indeks fuldt styrende for resultater! Andre lande: Vindmålinger på eller nær site ; kvalitet af målinger, langtidskorrektion, data analyser og model beregninger alle meget væsentlige elementer! For alle beregninger er tabs & usikkerhedsvurderinger blevet meget væsentlige elementer. 5

6 Beregings metodik Wind statistic (regional wind climate, Wind Atlas,.LIB file) Obstacles (1 km) Orography (5 km) Roughness (20 km) Long term correlated local measurements Calculated wind distribution at each WTG position in hub height Short term local measurement WTG positions, power curves, Ct curves - with auto Air density corr. Long term reference data Array loss calculation (PARK) - ENTER: Wake decay constant: (standard), 0.04 (off shore). 6

7 Usikkerhederne (vindmåler baseret beregning): AEP uncertainty, measurement based: Going up (cleaning data) Going down (applying data) Data quality/site complexity Poor/ complex Good/ simple Poor/complex Good/simple MODEL + DATA + Future 29% 9% MODEL + DATA 28% 8% ON-Site measurements "half" MODEL uncertainty A MODEL 23% 5% 23% 12% 3% Obstacles/forest 15% 3% Orography 15% 3% Roughness 10% 3% Long term DATA 16% 6% 16% 16% 6% B Local measurements 5% 3% C Long term data 15% 5% D Future climate *) 5% 5% 5% 5% 5% E Power curve 7% 7% 2% F Wake loss MODEL 5% 5% 3% Final AEP uncertainty: 30% 22% 9% Subtractions from AEP for P-levels P Factor: P75 0,67 20% 15% 6% P % 22% 9% P90 1,28 38% 28% 11% Future climate added: 35% 26% 12% *) For "multi project investors" in one region (like Northern Europe), this should be added, not SquareRoot summed 7

8 Usikkerhederne kan holdes nede : Problem Emne Løsninger til reduktion af usikkerhed Mål på representative møllepositioner med flere A MODEL master i navhøjde, analyser grundigt B Lokale målinger Godt måleudstyr, god vedligeholdelse, god dokumentation C Langtidsdata Flere uafhængige "kvalitets"langtidsdata D Fremtidigt klima Ingen "løsninger", kun tiden vil vise (større problem i nord end syd (vindsystemer)) E Effektkurver Valider effektkurver, HP metode + sammenlignings beregninger F PARK tab Kun ved meget store parker (> 5 rækker) problematisk, kan dog også håndteres Bemærk at usikkerheder antages normalfordelte og summeres ved SQRT(x 2 + y 2.. ), da de antages uafhængige (der er tale om sandsynlighedsregning). ERFARING + VIDEN AFGØRENDE! 8

9 F1: PARK Eksempel: Lillgrund 25% parktab beregnes korrekt! Forskydning skyldes formodentlig vindretnings drejning! 2.5 km 9

10 F2: Eks. Kina, 200 møller: 13% faktisk PARK tab for bagrækker beregnes som 5% tab! Intern ruhed kl. 2,7 løser problem. 5.5 km 10

11 VIGTIG, mest opstillede i DK, over performer typisk 5% Bonus 1MW ses ofte at under performe, hvorfor? E1:Effektkurver WINDWORLD_600_42 WINDWORLD_550_37 VESTAS_850_52 VESTAS_660_47 VESTAS_600_44 VESTAS_600_42 VESTAS_500_39 VESTAS_1750_66 VESTAS_1650_66 NORDTANK_550_41,1 NORDEX_800_50 NORDEX_1300_60 NEG MICON_900_52 NEG MICON_750_48,2 NEG MICON_750_44 NEG MICON_600_48 NEG MICON_600_43 NEG MICON_2000_72 NEG MICON_1500_64 NEG MICON_1000_60 MICON_750_44 MICON_600_48 MICON_600_43 MICON_400_31 DVT_400_34,8 BONUS_600_44 BONUS_450_37 BONUS_450_35,6 BONUS_300_31 BONUS_1300_62 BONUS_1000_54 Over prediction Standard HP corrected -10% -5% 0% 5% 10% 15% 20% Holder effektkurven? Det er helt afgørende for en produktionsberegning. Historisk set er der store udsving, for nyere dog nok max. 5% for anderkendte mærker. HP korrektion god for ældre, men tvivlson for nye! 11

12 Over prediction, HP corrected Over prediction, NOT HP corrected E1:Effektkurver 20% 15% 10% 5% 0% (10) (8) (6) (4) (2) % Når reference møller anvendes, er det helt afgørende om disses effektkurver er i orden. HP korrektion hjælper med at løse problem, men ikke fuldt ud. -10% 20% 15% 10% 5% HP-værdi y = -0,0067x + 0,0094 0% y = 0,0033x + 0,0088 (10) (8) (6) (4) (2) % -10% HP-værdi Er en NM 750kW, 48 ø referencen, vil nye typisk OVER vurderes med 5%, er Bonus 1 MW referencen vil nye typisk UNDER vurderes med 5%. DERFOR: Altid mange reference møller! 12

13 års løbende middel af vind indeks D: Fremtidig vind??? 115 Vind indeks variationer i Danmark NCAR vind indeks DK-Vind indeks V.06 Fremtids forventning (eksempel) Fremtids forventning minus usikkerhed Foreløbig 2010 inkluderet 13

14 Wind energy index (%) Turbine rpoduction (MWh/y) C: Langtidsdata Nye Meso skala model data lover godt. 3TIER er en af de nye data kilder 140,0 Wind index and turbine production 120, , ,0 60,0 40, Tier NCAR DK-WTG E66_Vecia-Forti 20,

15 B: Lokale målinger kvalitet ønskes! 1% reduktion af usikkerhed er 10 mio. kr værd! Invester i den rigtige målekampagne! Project size 50 MW Production MWh/MW/y MWh/y Value of 1 MWh 70 Value of 1 y production Value of 15 y production % of this DKK Vigtigst er målehøjde (navhøjde) samt flere master placeret repræsentativt (2/3 del)! 15

16 B: Lokale målinger Nyt udstyr! Sodar og Lidar på vej som alternativer/supplement til målemaster: Godt, men vær forsigtig! 16

17 A: Model(ler) skal kunne: Vandret og lodret ekstrapolation Der måles ikke på alle mølleplaceringer og typisk ikke i navhøjde derfor må en model (WAsP) ekstrapolere 17

18 Beregnet mere end faktisk A: Model problem områder bakker stejlt terræn stabilitet/stor navhøjde skove kystnærhed store parker 20% 15% Eksempel nedenfor: Referencemøller i kote 90m, nye i kote 20m vil give 10% overvurdering på grund af bakke model ikke er perfekt! Over vurdering, type korr. I DK opstilles mange nye projekter i lave områder mens reference møller står højt vær opmærksom! 10% 5% 0% -5% -10% -15% y = -0,0012x + 0,067 Højde over havet (z-kote) 18

19 KONKLUSION - 1 Beregninger bliver bedre dag for dag! Mange fejlmuligheder er et væsentligst problem. Især måleudstyr og vindindeks, men også en række kendte (ikke af alle) model problemer! Modeludvikling går for langsomt! Usikkerheder skal tages alvorligt skal indregnes i vurdering af investering godt håndværk og stor erfaring ved beregner er afgørende! 19

20 KONKLUSION - 2 Om, beregninger holder? Tyskland er største problem, fordi vindindeks er forkert, hvilket medfører fejlkalibrering og dermed overvurderinger op til 15%. I andre lande er det mere et spørgsmål om kvalitet i målinger og know how ved beregnere. Future wind er et åbent spørgsmål! Avg DK Avg 20

Relaterede dokumenter

ENERGIPRODUKTIONS BEREGNING

Gamst, Vejen kommune, DANMARK 2,55 MW vindmøllepark 3 stk. Vestas V52-85kW, 54 m navhøjde ENERGIPRODUKTIONS BEREGNING De tre nye møller illustreret med Google Earth. Kunde: EMD: Dato: oktober 1, 28 Wind1