Verbundvorhaben: FlexiWind - Modellierung virtueller Offshore Windparks zum flexiblen Be-trieb sowie zur Last- und Performanceoptimierung; Teilvorhaben: Methoden zur Lastenüberwachung und Schätzung des Lebensdauerverbrauchs
Zeitraum
2022-11-01 – 2025-10-31
Bewilligte Summe
174.233,17 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE3071C
Leistungsplansystematik
Logistik, Anlageninstallation, Instandhaltung und Betriebsführung [EB1250]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE3)
Förderprogramm
Energie
Aufgrund bestehender Regularien (fehlende Zertifizierung und feste Einspeisevergütungen) und technischer Limitierungen werden Windparks derzeit kollektiv mit dem Ziel geregelt, den Ertrag zu maximieren. Die flexible Regelung einzelner Anlagen hat das Potential Windfarmen optimal zu betreiben. Da jedoch da der Betrieb in direktem Zusammenhang mit der Materialermüdung steht, muss der Ermüdungsfortschritt der Turbinen-Tragstruktur für eine ganzheitliche Betrachtung mit einbezogen werden, um einen optimalen Betrieb über die gesamte Lebenszeit zu erreichen. Momentan zeigen Diskussionen über Lebenszeitverlängerungen für Windfarmen das Potential einer deutlichen Gewinnsteigerung. So kann sich beispielsweise das Ausnutzen kurzzeitiger Starkwind-Ereignisse oder eine stark gedrosselte Produktion auf lange Sicht durch hohen Materialverschleiß negativ auf die Struktur, und letztendlich auf den Gewinn, auswirken. Das zusätzliche Einbeziehen von Anforderungen aus dem Netz führt zu einem komplexen Optimierungsproblem. Die übergeordneten Ziele von FlexiWind bestehen aus der Erforschung des Potenzials und des Einflusses von flexiblen Regelungsstrategien an WEA bzw. Windparks. Dies soll in einer echtzeitfähigen Simulationsumgebung (digitaler Windparkzwilling) umgesetzt werden, mit der die Potenziale und Konsequenzen optimaler Regelungsstrategien analysiert werden können. Die Simulation von Ermüdungsfortschritt und erwarteter Restlebensdauer, abhängig vom gewählten Szenario, der Anlagen sind hierbei wichtige Eingangsparameter für die Regelung. Hierdurch kann der Einfluss von Strukturbelastung auf den erwarteten Gewinn theoretisch erfasst werden. Zusätzlich werden Messdaten in Betrieb befindlicher Windfarmen verwendet, um das Potential eines flexiblen Betriebs zu beziffern und die Relevanz des Themas für heutige Farmen zu verdeutlichen.