Die Parkeffizienz eines Windparks ist ein entscheidender Faktor für die Energieeffizienz und Rentabilität des Windparks. Dieser Kennwert gibt den Anteil der nutzbaren erzeugten Energie an der maximal möglichen Energie an, die theoretisch aus der kinetischen Energie der im Wind enthaltenen Windgeschwindigkeit gewonnen werden könnte.
Die Parkeffizienz ergibt sich aus der Kombination der Einzelanlageneffizienzen und der Wechselwirkung zwischen den Windenergieanlagen. Bei der Planung von Windparks müssen die Standorte der einzelnen Windenergieanlagen sorgfältig gewählt werden, um negative Wechselwirkungen wie den sogenannten Nachlaufeffekt zu minimieren. Wenn eine Windenergieanlage direkt im Windschatten einer anderen Anlage steht, reduziert der Nachlaufeffekt die Windgeschwindigkeit und beeinträchtigt damit die Anlageneffizienz negativ.
Darüber hinaus haben Faktoren wie der Anlagentyp, der Rotorblattdurchmesser, der Abstand zwischen den Anlagen, die Nabenhöhe der Anlagen über dem Boden sowie die charakteristische Windgeschwindigkeit des Standorts einen erheblichen Einfluss auf die Parkeffizienz.
Die Parkeffizienz kann mithilfe numerischer Modelle wie dem Jensen-Modell, dem Ainslie-Modell oder dem Quader-Modell prognostiziert werden. Diese Modelle berücksichtigen eine Vielzahl von Faktoren – darunter Windrichtung und -geschwindigkeit, Topografie, Oberflächenrauigkeit sowie Anlagentyp und -anordnung –, um eine Schätzung der Energieproduktion und damit der Parkeffizienz zu liefern.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Parkeffizienz im Betrieb kontinuierlich schwankt und von zahlreichen Faktoren abhängt, darunter Wartungszustand, Betriebsbedingungen und atmosphärische Bedingungen. Daher ist es unerlässlich, kontinuierlich Daten zur Leistung des Windparks zu erfassen und zu analysieren, um den Betrieb zu optimieren und die Parkeffizienz zu maximieren.
Turbit hat einen Weg gefunden, Parkeffizienzen auf Basis von 10-Minuten-SCADA-Mittelwerten effektiv zu berechnen. Dabei werden Daten von Anlagen am Rand des Windparks ausgewählt und in Abhängigkeit von der Windrichtung eine virtuelle Vergleichsanlage erstellt. Diese virtuelle Windenergieanlage zeigt dann eine reale Leistungsabgabe, die eine Anlage theoretisch erbringen könnte, wenn sie an diesem Standort frei angeströmt würde.
Selbstverständlich muss dabei berücksichtigt werden, dass die verglichenen Windenergieanlagen vom gleichen Typ sind und der Standort nicht hügelig ist, sodass die Nabenhöhe über dem Meeresspiegel bei allen Anlagen vergleichbar gleich ist.
Die Leistung der virtuellen Anlage wird anschließend als Referenz herangezogen, um sie mit den übrigen Anlagen im Park zu vergleichen. Diese Methodik ist sehr effektiv, um ein praxisnahes Ergebnis zu erhalten, das mit dem Windgutachten vor der Inbetriebnahme des Parks verglichen werden kann.
Sehr häufig stellen wir fest, dass ein Park eine schlechte Leistung erbringt (verglichen mit dem Windgutachten und damit den Erwartungen), und wir werden gebeten zu analysieren, warum dies der Fall ist.
Oft ist der erste Gedanke an Gondelfehlstellungen (Yaw-Fehler) oder Pitch-Fehlstellungen, doch das Offensichtliche wird zuvor nicht überprüft. Wir führen diese Prüfung gerne zu geringen Kosten durch, um weitere Fehlerursachen in der anschließenden Analyse auszuschließen.
Zusammenfassend lässt sich aus unserer Erfahrung sagen, dass fast immer die Parkkonfiguration sowie ein ungenaues und zu optimistisches Windgutachten die Ursachen für eine schlechte Parkleistung sind (Stillstände oder Drosselungen ausgenommen).
