Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten


Die Hauptentwicklung von WEPROG, das MSEPS System, erfordert kontinuierliche Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten sowohl im Bereich Meteorologie, als auch im Bereich Computertechnologie, da die Verbesserung der numerischen 3-D Modellierung der Atmosphäre und des Wettergeschehens stark mit dem Stand der Technik in der Numerik (z.B. effiziente Gleichungslöser) und der verfügbaren Computertechnologie einhergeht. Die Effizienz des Software-Quellcodes ist eng mit der verfügbaren Prozessortechnologie verknüpft und diese bedingt in erheblichem Maße die lösbare Problemgröße. Je größer das simulierte Gebiet wird, um so mehr Rechnerressourcen sind natürlich auch erforderlich. Um die höchstmögliche Performance kosteneffizient beizubehalten ist eine dauerhafte Herausforderung, die ununterbrochene Test und Optimierung der Software erfordert, um den technologischen Fortschritt bestmöglich zu nutzen.

Die Mitarbeiter von WEPROG stellen sich gemeinsam mit ihren Verbundpartnern dieser Herausforderung, um kontinuierlich die technischen Neuentwicklungen umzusetzen und um die angebotenen Produkte und Dienstleistungen stetig zu verbessern. Zwar ist für uns der Echtzeitbetrieb für Kunden auf nahezu allen Kontinenten eine Herausforderung, jedoch bietet uns dies auch die einzigartige Möglichkeit Probleme weit entfernt von Zielgebieten, welche von derartigen Problemen in der Zukunft betroffen sein könnten, frühzeitig zu identifizieren und adäquat zu lösen. Um ein Beispiel zu nennen: Die Rocky Mountains in Nordamerika nehmen Einfluss auf das Wettergeschehen in Nordeuropa. Durch die Verbesserung der numerische Beschreibung der Ströme um die Rockies profitieren nicht nur die nordamerikanischen, sondern auch europäische Kunden durch eine Erhöhung der Prognosequalität.

WEPROG koordiniert und partizipiert rege an Forschungsvorhaben. Das erste Projekt MELTRA und die Firmengründung von WEPROG fielen in den gleichen Zeitraum (2003-2006). Das Projekt wurde durch Forschungsmittel des ÜNB für Westdänemark ELTRA (nun Energinet.dk) unterstützt.


Aktuelle und vor kurzem abgeschlossene Projekte bei denen WEPROG beteiligt ist/war

IEA Wind Task 36: Wind Power Forecasting, 2016-2019

Der IEA Task 36 Wind Power Forecasting unterliegt dem IEA Implementing Agreement for Co-operation in the Research, Development, and Deployment of Wind Energy Systems (IEA Wind) und wurde mit dem übergeordneten Fokus der Verbesserung der Anwendbarkeit und Nützlichkeit von Windleistungsprognosen für die Windenergieindustrie und die energiewirtschaft ins Leben gerufen.
Es werden im Projekt drei distinktierte Gebiete mit bekannten Herausforderungen in Bezug auf die Windleistungsvorhersage bearbeitet. Das erste Gebiet umfasst das Aufgabengebiet der kontinuierlichen Verbesserung der physikalischen Prozesse in den Prognosemodellen im Bereich der Initialisierung sowie der Parametrisierung. Das zweite Gebiet umfasst die Unsicherheit und das Fehlen einheitlicher Benchmark Kriterien sowie Daten für den Vergleich von Prognosemodellen. Das dritte Thema ist die Präsentation und Kommunikation von erforschten, sowie erprobten Methoden innerhalb der Industrie in Form von unterstützenden Anleitungen für Anlagenbetreiber,, Netzbetreiber sowie generell Unternehmen in der Energiewirtschaft.
Der Task 36 wird die internationale Kooperation von Wissenschaftlern und Führungskräften aus der Industrie koodrinieren und an der Standardisierung von Praktiken im Bereich Windenergieprognosen, deren Nutzung, deren Anwendung im Bereich Unsicherheitsanalyse und Evaluierung von Methoden weiterbtreiben und in die Öffentlichkeit kommunizieren.

Weitergehende Informationen: 
Task Webpage: http://www.ieawindforecasting.dk
Task Description can be found here
WEPROG role: Task leader of WP3.1: State of the Art in using Uncertainty Forecasting in the power industry.
Publications can be found under Publications


SMART GRID SOLAR: 
Photovoltaikstrom ist, so wie der Windstrom, angebotsabhängig, und kann daher nicht zur Grundlastsicherung herangezogen werden. Ein Ausbauszenario, bei dem Photovoltaikstrom 25 % oder mehr des Strombedarfs deckt, lässt sich daher nur realisieren, wenn Möglichkeiten zur Erhöhung des Eigenverbrauchs und der Zwischenspeicherung des Photovoltaikstroms gefunden werden. Im ersten Schritt ist dies nötig, um die Netze zu stabilisieren. In einem zweiten Schritt müssen Speichermöglichkeiten entwickelt werden, um Photovoltaikstrom über längere Zeiträume zu speichern und damit grundlastfähig zu machen.
Ziel des Vorhabens ist, Methoden und Technologien zu entwickeln, mit denen der erneuerbare Stromanteil (und insbesondere der Photovoltaikstrom-Anteil) am bayerischen Erzeugungsmix erhöht und nachhaltig in eine Vollversorgung überführt werden kann.
Projekt Hompage: http://www.smart-grid-solar.de
Projektbeschreibung: Dokument

Teilnahme WEPROG im Projektbereich: Informations- und Kommunikationstechnik (IKT): Lieferung von Echtzeitprognosen (2015-2017)

Die zur Projektdurchführung notwendigen Datenerhebungen werden durch das Teilprojekt IKT mit Hinblick auf Wiederverwendung zur Überwachung und Steuerung zukünftiger Smart Grids begleitet und geprägt. Ein weiteres Aufgabenfeld ergibt sich aus der Notwendigkeit von Prognoseinformationen der Solar-Strom-Erzeugung zur Steuerung von PV-Anlagen, Speichern und regelbaren Verbrauchern. Hierzu sind Prognosemodelle notwendig, die anhand von Messdaten aus dem Energienetz und weiteren Informationen von Wetterdiensten (Radarbilder) entwickelt werden. Zusammen mit dem zu entwickelndem Informationssystem liefert das Teilprojekt IKT somit ein Kernelement im Gesamtprojekt. Ziel ist es die gewonnenen Erkenntnisse, Daten und Modelle anderen Projekten in einem Informationssystem bereitzustellen.


RAVE - Grid Integration of offshore wind farms, Germany (2008-2011)
http://www.rave-offshore.de

Das Projekt Netzintegration von Offshore Windparks ist eines von 15 Teilprojekten der RAVE - Research at Alpha Ventus - Forschungsinitiative, die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wurden, um die Entwicklung der Offshore Windenergie auf dem Testgebiet "alpha ventus" voranzutreiben. Übergreifendes Ziel war es, die Kosten der Installation von Offshore Windenergieanlagen in tiefen Gewässern zu verringern. Der Offshore Windpark alpha ventus liegt 45 km nördlich der Insel Borkum in der Nordsee, nahe der Forschungsplattform "FINO 1". Der Windpark umfasst 12x 5MW Offshore Windenergieanlagen.

Abschlussbericht WEPROG, Juni 2012 [Download Bericht] (pdf, 1.6MB).

AESO Wind Power Forecasting Pilot Project , Alberta Canada (2007-2008)
http://www.aeso.ca/gridoperations/13825.html

Das Anliegen dieses Pilotprojektes war der Versuch verschiedene Methoden mit unterschiedlichen Anbietern von Windenergie Vorhersagen zu erfassen um die beste Annäherung für die zukünftigen Windleistungsvorhersagen in Alberta (Kanada) herauszufiltern. Drei Anbieter mit weltweiter Vorhersage Erfahrung wurden ausgewählt.


Aktuelle und vor kurzem abgeschlossene Projekte die WEPROG koordiniert/e.

IEA Wind Task 36: Wind Power Forecasting, 2016-2019

Der IEA Task 36 Wind Power Forecasting unterliegt dem IEA Implementing Agreement for Co-operation in the Research, Development, and Deployment of Wind Energy Systems (IEA Wind) und wurde mit dem übergeordneten Fokus der Verbesserung der Anwendbarkeit und Nützlichkeit von Windleistungsprognosen für die Windenergieindustrie und die energiewirtschaft ins Leben gerufen.
Es werden im Projekt drei distinktierte Gebiete mit bekannten Herausforderungen in Bezug auf die Windleistungsvorhersage bearbeitet. Das erste Gebiet umfasst das Aufgabengebiet der kontinuierlichen Verbesserung der physikalischen Prozesse in den Prognosemodellen im Bereich der Initialisierung sowie der Parametrisierung. Das zweite Gebiet umfasst die Unsicherheit und das Fehlen einheitlicher Benchmark Kriterien sowie Daten für den Vergleich von Prognosemodellen. Das dritte Thema ist die Präsentation und Kommunikation von erforschten, sowie erprobten Methoden innerhalb der Industrie in Form von unterstützenden Anleitungen für Anlagenbetreiber,, Netzbetreiber sowie generell Unternehmen in der Energiewirtschaft.
Der Task 36 wird die internationale Kooperation von Wissenschaftlern und Führungskräften aus der Industrie koodrinieren und an der Standardisierung von Praktiken im Bereich Windenergieprognosen, deren Nutzung, deren Anwendung im Bereich Unsicherheitsanalyse und Evaluierung von Methoden weiterbtreiben und in die Öffentlichkeit kommunizieren.

Weitergehende Informationen: 
Task Webpage: http://www.ieawindforecasting.dk
Task Description can be found here
WEPROG role: Task leader of WP3.1: State of the Art in using Uncertainty Forecasting in the power industry.
Publications can be found under Publications


DEWEPS Projekt

DEWEPS - Entwicklung und Erforschung einer neuen Wind Profil Theorie mit einem Ensemble Vorhersage System (2009-2011). Ein Forschungsprojekt initiiert vom dänischen PSO-F&U FORSKEL 2009-2012 Fonds koordiniert durch die WEPROG ApS.

Projektberichte können hier heruntergeladen werden.

HREnsembleHR Projekt

HREnsembleHR - High resolution Ensemble at Horns Rev, Denmark (2006-2009)
http://hrensemble.weprog.net

Ein Forschungsvorhaben mit finanzieller Unterstützung durch die dänischen PSO-F&U FORSKEL 2006-2010 Fördermittel, koordiniert von WEPROG ApS, Dänmark. In diesem Projekt kombinierte das Konsortium Entwicklungen in den Bereichen ozeanischer, Wetter- und Windenergieprognose, um in reeller Weise die Variabilität des Windes Offshore zu beschreiben, um die Vorteile von Ensembleprognosen zu nutzen und um die Interaktion der Meeresoberfläche und der Atmosph¨re zu untersuchen.

HREnsembleHR - High resolution Ensemble at Horns Rev, Denmark (2006-2009)
http://hrensemble.weprog.net

Projektberichte können hier heruntergeladen werden. Projektrelevante Publikationen befinden sich auf der Projekt Homepage.