WO2001086145A1 - Verfahren zum micrositing eines windparks - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for micrositing a wind farm.
  • Micrositing is usually the placement of wind turbines within a wind farm. Each individual wind turbine at the respective location should be optimally set up taking into account criteria such as maximum energy yield (best locations in terms of prevailing wind distribution), necessary distances between the systems and the lowest possible effort for infrastructure (roads, foundation construction, crane parking spaces, etc.).
  • this micrositing is usually carried out using location maps (of the future wind farm).
  • the layout of a park is then created on the basis of this map material and in a next step the site is inspected in order to determine the infrastructure requirements is received. Depending on the weather and location, this can be an arduous task. In addition, such an inspection does not provide an overview of the entire wind farm.
  • earth surface measurement data are processed in a computer or computer by means of a corresponding park calculation program (e.g. WASP) and on the basis of this data the energy application of an individual wind energy installation within an entire park is calculated for the respective planned wind farm location and, in addition, a Value for the so-called parking efficiency can be specified.
  • This parking efficiency is a measure of the average reduction in the yield of the individual systems in the park compared to a wind turbine at a single location.
  • the method according to the invention makes it possible to dispense with a difficult visit to the planned wind farm location. It is also no longer necessary to visit the planned wind farm location with a helicopter flight, so that the costs for this can also be dispensed with.
  • the region of the planned wind farm is selected from the available data records of the earth surface measurement data and a three-dimensional model is created.
  • This can be virtual (with screen) but also real using one made of wood, metal or other material existing model happen.
  • This model enables simple micrositing of the wind turbines with an overview of the entire planned wind farm.
  • the micrositing process of the entire wind farm can be simplified and accelerated, and it is possible to calculate the wind conditions more precisely and thus also to increase the wind farm yield results. More precise results can also be achieved by means of the data sets of the earth surface measurement data when appropriate parking calculation programs are used.
  • NASA has measured the entire earth using a new method and makes these data records available in electronic form, which, with the appropriate application and programming, allow a three-dimensional image of each earth surface point or area to be reproduced.
  • the particular advantage of using these data sets is that they are already available in electronic form and can therefore be processed in a relatively simple manner by parking calculation programs.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Micrositing eines Windparks beschrieben. Das Verfahren besteht darin, mittels eines Rechners bzw. Computers und eines Windparkberechnungsprogramm unter Verwendung von Erdoberflächenvermessungsdaten das Potential eines möglichen Standorts eines Windparts aus zu loten.

Description

Verfahren zum Micrositing eines Windparks
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Micrositing eines Windparks.
Als Micrositing bezeichnet man üblicherweise die Plazierung von Windenergieanlagen innerhalb eines Windparks. Hierbei sollte jede einzelne Windenergieanlage am jeweiligen Standort unter Berücksichtigung der Kriterien, wie maximaler Energieertrag (beste Standorte in Hinblick auf vorherrschende Windverteilung), notwendige Abstände der Anlagen untereinander sowie geringstmöglicher Aufwand für Infrastruktur (Straßen, Fundamentbau, Kranstellflächen etc.) optimal aufgestellt werden.
Für größere Windparks wird dieses Micrositing in der Regel mittels Standortkarten (des zukünftigen Windparks) durchgeführt. Aufgrund dieses Kartenmaterials wird dann das Layout eines Parks erstellt und in einem nächsten Schritt findet dann eine Begehung des Standortes statt, bei der auf die Anforderungen an die Infrastruktur eingegangen wird. Je nach Wetterlage und Standort ist dieses unter Umständen ein beschwerliches Unterfangen. Zudem ist bei einer solchen Begehung die Übersicht über den gesamten Windpark nicht gegeben.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bisherigen Nachteile und Probleme beim Micrositing von Windparks zu vermeiden und das Mikrositing insgesamt einfacher und kostengünstiger zu gestalten.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit dem Merkmal nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Erdoberflächenvermessungsdaten in einem Rechner bzw. Computer mittels eines entsprechenden Parkberechnungsprogramms (z. B. WASP) verarbeitet und aufgrund dieser Daten wird für den jeweiligen geplanten Windparkstandort der Energieantrag einer einzelnen Windenergieanlage innerhalb eines gesamten Parks berechnet und darüber hinaus kann auch ein Wert für den sog. Parkwirkungsgrad angegeben werden. Dieser Parkwirkungsgrad ist ein Maß für die durchschnittliche Minderung des Ertrages der einzelnen Anlagen im Park im Vergleich zu einer Windenergieanlage an einem Einzelstandort. Außerdem kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine unter Umständen beschwerliche Begehung des geplanten Windparkstandorts entfallen. Ebenfalls ist es nicht mehr notwendig, dass noch mit einem Hubschrauberflug der geplante Windparkstandort besichtigt wird, so dass auch auf die Kosten hierfür verzichtet werden kann.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahren wird aus den verfügbaren Datensätzen der Erdoberflächenvermessungsdaten die Region des geplanten Windparks ausgewählt und ein dreidimensionales Modell erstellt. Dieses kann virtuell (mit Bildschirm) aber auch real anhand eines aus Holz, Metall oder aus sonstigem Material bestehenden Modells geschehen. Mit diesem Modell ist ein einfaches Micrositing der Windenergieanlagen mit Überblick über den gesamten geplanten Windpark möglich.
Mittels des erfindungsgemäßen Micrositings kann das Micrositing-Verfahren des gesamten Windparks vereinfacht und beschleunigt werden und es ist eine exaktere Berechnungsmöglichkeit der Windverhältnisse und damit auch eine Steigerung der Windparkertragsergebnisse möglich. Auch können mittels der Datensätze der Erdoberflächenvermessungsdaten bei Anwendung entsprechender Parkberechnungsprogramme genauere Ergebnisse erzielt werden.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Erdoberflächenvermessungsdaten, wie sie von der internationalen Mission der Crew der Raumfähre "Endeavour" im Februar 2000 gewonnen wurden. Hierbei hat die NASA mittels eines neuartigen Verfahrens die gesamte Erde vermessen und stellt diese Datensätze in elektronischer Form zur Verfügung, die es bei entsprechender Anwendung und Programmierung erlauben, ein dreidimensionales Abbild jedes Erdoberflächenpunktes bzw. Gebietes abzubilden. Der besondere Vorteil in der Verwendung dieser Datensätze besteht auch darin, dass diese bereits in elektronischer Form vorliegen und mithin auf relativ einfache Weise von Parkberechnungsprogrammen verarbeitet werden können.
Mit der Verwendung bzw. Benutzung der Datensätze der dreidimensionalen Vermessung der Erdoberfläche durch die NASA lässt sich insgesamt die Planung des Micrositing eines Windparks deutlich verkürzen und erheblich kostengünstiger gestalten. Zudem kann der Parkwirkungsgrad wie auch die Windparkleistung gesteigert werden.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Micrositing eines Windparks mittels eines Rechners bzw. Computers und einem Windparkberechnungsprogramm unter Verwendung von Erdoberflächenvermessungsdaten.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zum Micrositing eines geplanten Windparks die verfügbaren Datensätze der Erdoberflächenvermessungsdaten, wo der Windpark errichtet werden soll, ausgewählt werden und in ein dreidimensionales Modell erstellt werden.
3. Verfahren zur Ertragssteigerung der Leistung eines Windparks und/oder des Windparkwirkungsgrades unter Verwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei der Windparkplanung.
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