Pozdravljena Alenka in čestitke ob zaključku študija. Tvoja tema spada na področje proizvodnje energije iz obnovljivih virov. Naslov tvoje magistrske naloge je “Zanesljivost napovedi proizvodnje energije kombiniranih vetrnih in sončnih elektrarn”. Nalogo si opravila pod mentorstvom prof. Nedjeljke Žagar (FMF) in dr. Marka Žagarja (Vestas Wind Systems, Danska).
Prosim da na kratek in poljuden način predstaviš ozadje in raziskovalno vprašanje tvoje naloge.
Za enostavnejši prehod iz fosilnih goriv na obnovljive vire energije in s tem nizkoogljično družbo potrebujemo zanesljive napovedi o hitrosti in moči vetra ter obsevanosti oziroma moči sončnega sevanja. Te napovedi omogočajo načrtovanje obratovanja vetrnih, sončnih ali kombiniranih vetrovno-sončnih elektrarn in integracijo energije proizvedene iz obnovljivih virov v električno omrežje. Napoved se izdela z računalniško simulacijo dogajanja v ozračju, ki se naredi z uporabo prognostičnega modela za napoved vremena. Za pripravo kakovostnih napovedi je pomembna tudi njihova verifikacija, ki pripomore k razumevanju pomanjkljivosti prognostičnih modelov in razvoju postopkov za njihove izboljšave.
Cilj magistrskega dela je bil preveriti, ali prognostični modeli bolje napovedujejo proizvodnjo energije kombinirane vetrovno-sončne elektrarne kot proizvodnjo le vetrne ali le sončne elektrarne. Izbranih je bilo pet lokacij vetrnih parkov in merilnih postaj obsevanosti v severnem delu Nemčije. Tri lokacije se nahajajo v neposredni bližini morja, dve sta pomaknjeni bolj v notranjost severnega dela Nemčije. Z različnimi legami elektrarn sem želela preveriti, kako bližina morja vpliva na količino proizvedene energije vetrnih parkov, saj so hitrosti vetra ob obalnih predelih višje. Na pravilnost napovedi hitrosti in posledično moči vetra vpliva, kako model simulira procese v mejni plasti zraka, ki se nahaja blizu tal.
Kakšni pa so glavni rezultati in ugotovitve do katerih si prišla?
Verifikacija hitrosti in moči vetra, obsevanosti in moči sončnega sevanja napovedi modela Evropskega centra za srednjeročne napovedi vremena (ECMWF) ponazarja, da je napoved obsevanosti oziroma moči sončnega sevanja bolj pravilna od napovedi moči vetra.
Na podlagi primerjave kombiniranih elektrarn na različnih lokacijah sem ugotovila, da je napovedljivost proizvodnje energije kombinirane elektrarne za štiri od petih obravnavanih lokacij boljša od napovedljivosti proizvodnje energije vetrne elektrarne. Pri verifikaciji napovedi proizvodnje vetrne in sončne energije sem opazila dnevni cikel napake. To pomeni, da je napaka napovedi večja za čase, ko je spremenljivost parametra – obsevanost ali hitrost vetra – večja. Torej je takrat težje napovedati, koliko sončne ali vetrne energije bomo proizvedli v naslednji uri. V primeru napovedi kombinirane energije so napake le-te manjše, saj sta sončna in vetrna energija časovno medsebojno odvisni. Čez dan dosežemo višek proizvedene sončne energije in je prispevek proizvodnje vetrne elektrarne nižji, ponoči sončna elektrarna ne proizvede nič energije, vrh proizvodnje energije doseže vetrna elektrarna, saj so ponoči hitrosti vetra višje kot podnevi. Kot je pričakovati se zanesljivost napovedi proizvedene energije z dolžino napovedi slabša.
Hvala za odgovore in veliko sreče še naprej
Povezava na PDF magistrske naloge.
Intervju izvedel: doc. dr. Gregor Skok
