Windkraft: Berechnung

nPro ermöglicht es, Erzeugungsprofile für Windkraft-Anlagen in stündlicher Auflösung zu erzeugen. Wie diese berechnet werden, erfahren Sie auf dieser Seite.

Wie werden Windkraft-Profile berechnet?

In nPro wird in einem ersten Schritt die Windgeschwindigkeit auf Nabenhöhe der Windkraftanlage berechnet. Hierfür wird das Potenzgesetz nach Hellmann verwendet:

w_\mathrm{hub} = w_\mathrm{ref} \left(\frac{h_\mathrm{hub}}{h_\mathrm{ref}}\right)^a

Hierbei ist $w_\mathrm{hub}$ die Windgeschwindigkeit auf Nabenhöhe, $w_\mathrm{ref}$ die gemessene Windgeschwindigkeit, $h_\mathrm{hub}$ die Nabenhöhe, $h_\mathrm{ref}$ die Referenzhöhe, auf der die Referenz-Windgeschwindigkeit gemessen wurde, und $a$ der Hellmann-Koeffizient. In einem zweiten Schritt wird die Erzeugungsleistung der Windkraftanlage mit Hilfe von Leistungskurven realer Anlagen ermittelt. In Tabelle 1 ist die Leistungskurve der Windkraftanlage Enercon E141 dargestellt.

Jahresenergieertrag einer ENERCON-Turbine E115-EP3 — Abbildung 1: Jahresenergieertrag einer ENERCON-Anlage E115-EP3 für die beiden Größenklassen 4,2 MW und 2,99 MW.

Tabelle 1: Leistungskurve der Windkraftanlage Enercon E141.

Windgeschwindigkeit auf Nabenhöhe	Erzeugungsleistung
0 m/s	0 kW
1 m/s	0 kW
2 m/s	22 kW
3 m/s	104 kW
4 m/s	260 kW
5 m/s	523 kW
6 m/s	920 kW
7 m/s	1471 kW
8 m/s	2151 kW
9 m/s	2867 kW
10 m/s	3481 kW
11 m/s	3903 kW
12 m/s	4119 kW
13 m/s	4196 kW
14 m/s	4200 kW
…	4200 kW
25 m/s	4200 kW
25,1 m/s	0 kW

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Wie werden Windkraft-Profile berechnet?

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