Forschungsprojekt Leobo

Projekttitel: Leobo – Langfristige Wertoptimierung durch automatisiert rekonfigurierbare Windturbinenregelung und Windparkbetriebsmanagement

Zusammenfassung:

Windenergie wird im zukünftigen Energiesystem eine entscheidende Rolle spielen, da sie weit über 50 % des Strombedarfs decken muss. Die Umstellung auf ein System aus umrichtergestützten erneuerbaren Energiequellen ist ein kontinuierlicher Prozess, der fortlaufend neue Anforderungen generiert. Gleichzeitig entwickelt sich ein zunehmend deregulierter Markt, der eine Reaktion auf niedrige oder sogar negative Strompreise erfordert. Zusätzlich ergeben sich durch regulatorische Bedingungen, wie z.B. Lärmschutzbedingungen, erhebliche Ertragseinbußen im Betrieb. Die zeitlichen veränderlichen Regulatorik und eine ungewisse Zukunft erfordern die Anpassungsfähigkeit von Windenergiesystemen mittels adaptiver Regelung. Neue Projekte werden mehr als zwei Jahrzehnte in Betrieb sein und dabei wesentlichen Veränderungen der Betriebsbedingungen erfahren.

Aktuell wird die Windenergieanlagen-Regelung einmalig während der Bauphase konfiguriert und ein automatisierte Neukonfiguration ist nicht möglich. Das Projekt Leobo zielt darauf, den Ansatz der Windparkregelung mit der Optimierung des langfristigen Wertes eines Windparks für den Betreiber und das Energiesystem zu verbinden. Dazu soll eine integrierte und automatisiert anpassungsfähige Regelung erforscht werden, die Windparks in die Lage versetzt, während ihrer Lebensdauer wechselnde Betriebs- und Regelungsziele zu verfolgen und dabei optimal betrieben zu werden.

In diesem Teilprojekt wird eine adaptive Windparkregelung entwickelt, die sich unter Einhaltung der vorgegebenen Last- oder Lärmlimits an Änderungen von Betriebszielen oder von Bedingungen im Windpark anpassen kann. Innerhalb des Frameworks zur langfristigen Wertoptimierung überwacht die Windparkregelung die Erfüllung von Betriebszielen und passt die Betriebsstrategie bei Bedarf kurzfristig an. Die entwickelte Windparkregelung wird eigenständig und innerhalb des Frameworks zur Wertoptimierung ausführlich nummerisch und experimentell validiert.