Analyse des Zusammenhangs zwischen Windgeschwindigkeit, Windkrafterzeugung und den simulierten Winddaten ALADIN

Abstract

In dieser Arbeit werden mit den Reanalyse-Wetterdaten des mesoskaligen numerischen Wettermodells ALADIN für die Jahre 2002-2008 Analysen des Zusammenhangs der Windgeschwindigkeiten und der erzeugten Windenergie in Europa durchgeführt. Dazu wird zuerst eine Validierung/Korrektur der Daten durchgeführt und anschließend werden diese verwendet, um insbesondere die Reduktion der zeitlichen Variabilität der Windenergieerzeugung durch großräumigere Betrachtung zu untersuchen. Die Arbeit wurde im Rahmen des Klima und Energiefonds NE2020 Forschungsprojektes AutRES100 durchgeführt.<br />Für die Validierung der ALADIN-Windgeschwindigkeiten werden reale Windmessdaten einiger europäischer Standorte herangezogen. Die Korrektur der Faden hat zum Ziel, einerseits die allgemeine Datenqualität zu erhöhen und andererseits Sprünge in den simulierten Daten, die alle sechst Stunden auftreten, abzumildern.<br />Für die Untersuchung der zeitlichen Variabilität der Windenergie in Europa wird die Leistungkennlinie eines 3MW Windrades auf alle ALADIN-Gitterpunkte angewendet. Es werden einerseits die Daten eines Windparkstandorts in Norddeutschland und das räumliche Mittel über Deutschland sowie Europa miteinander verglichen.<br />Die Analysen zeigen zum einen, dass die Windgeschwindigkeiten wie auch die daraus erzeugte Energie regional stark positiv korreliert sind, sich jedoch auch negative Korrelationen zwischen der Windenergieerzeugung in Südeuropa und jener in Nordeuropa ergeben. Ebenso zeigt sich, dass die zeitliche Variabilität durch eine gesamteuropäische Betrachtung der Windenergieerzeugung im Vergleich zu einzelnen Standorten deutlich senken lässt, während die mittlere deutsche Windenergieerzeugung ähnlich volatil ist wie die eines norddeutschen Standortes. Weiters wird auch die erhöhte Stabilität der Windenergieerzeugung im Wochen- und Monatsmittel für verschiedene Regionen diskutiert. Konsequenzen für ein zukünftiges Stromsystem mit hohem Erneuerbaren Anteil in Europa werden diskutiert.<br />