Bevor Sie Windenergietechnologie installieren, schauen Sie sich diese Datenbank an

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Die neue Windressourcendatenbank bietet alles, was Sie wissen müssen – einschließlich des aktualisierten WIND-Toolkits

Man sagt, dass man keinen Wettervorhersager braucht, um zu wissen, aus welcher Richtung der Wind weht.

Wenn Sie die Installation einer Windkraftanlage oder eines Windparks planen, steckt noch mehr dahinter. Sie müssen auch verstehen, wo der Wind weht – beispielsweise ideale Landschaften für starke, konstante Winde. Und Sie benötigen Informationen über die atmosphärischen Kräfte, die die Leistung von Windkraftanlagen beeinflussen und wie viel Energie sie aufnehmen.

Glücklicherweise ist das National Renewable Energy Laboratory (NREL) neu Windressourcendatenbank kann helfen. Die Datenbank wurde entwickelt, um den Übergang zu einer sauberen, sicheren und erschwinglichen Energiezukunft zu unterstützen. Sie enthält hochauflösende zeitliche (zeitbasierte) und räumliche (ortsbasierte) Datensätze, die mithilfe von Simulationen entwickelt wurden und in der Wissenschaft, in Labors und in der Industrie weit verbreitet sind .

„In erster Linie liefert die Wind Resource Database die Daten, um zu bestimmen, wo ein guter Standort für die Installation von Windkraftanlagen oder den Bau von Windparks wäre“, sagte NREL-Windforscherin Caroline Draxl, die an der Entwicklung der Datenbank beteiligt war. „Mit interaktiven Karten und einem vereinfachten Datenabrufprozess bietet diese Datenbank ein benutzerfreundliches Erlebnis für alle – von Windenergieentwicklern und Windintegrationsleuten bis hin zu Leuten, die einfach nur etwas über verfügbare Windressourcen wissen möchten.“

Big Data, einfacher Zugriff

Die Wind Resource Database bietet offenen Zugriff auf mehr als ein Petabyte detaillierter Windressourcendaten für die Vereinigten Staaten und mehrere andere Länder. Diese Datenmenge entspricht etwa 250 Millionen MP3-Songs – die man Tausende von Jahren ununterbrochen anhören könnte, ohne denselben Song zweimal zu hören.

„Ein Petabyte ist eine große Datenmenge, und einer der Gründe, warum die Datenbank so groß ist, liegt darin, dass sie Daten aus vielen Jahren mit einer sehr feinen räumlichen und zeitlichen Auflösung enthält – wie zum Beispiel fünfminütige Windgeschwindigkeitsdaten bei mehreren.“ Nabenhöhen von Windkraftanlagen“, sagte Nicholas Gilroy, ein NREL-Softwareentwicklungsgruppenmanager, der die Entwicklung der Wind Resource Database leitete. „Die Plattform verfügt über eine umfassende Abdeckung in den angrenzenden Vereinigten Staaten, ausgewählten Offshore-Regionen, Alaska, Hawaii, Puerto Rico, Kanada, Mexiko, Südostasien und der Ukraine.“

Die Wind Resource Database ist eine webbasierte Aktualisierung des früheren Wind Prospector von NREL, die NREL-Windressourcen- und Modelldaten für die Analyse des Windenergiepotenzials bereitstellte.

„Die Wind Resource Database ist ein ähnliches Konzept, nutzt jedoch Benutzererfahrungsforschung, um mit früheren Benutzern des Wind Prospector in Kontakt zu treten“, sagte Gilroy. „Dies hat uns geholfen, die Zielgruppe zu identifizieren und die benötigten Funktionen der Plattform neu zu priorisieren, um den Bedürfnissen dieser Benutzer besser gerecht zu werden.“

Benutzer können die Daten visualisieren und zur Offline-Verwendung herunterladen. Wenn ein Benutzer an einem Standort interessiert ist, gibt es eine effiziente Möglichkeit, einen einzelnen Datenpunkt abzurufen, ohne ein Petabyte an Daten durchsuchen zu müssen. Oder wenn jemand nur bestimmte Attribute, aber über einen großen Bereich hinweg benötigt, kann die Plattform diese Daten auch effizient erfassen.

Wichtige Datenbankfunktionen

Die Wind Resource Database ist eine erweiterbare, webbasierte Plattform und bietet einfachen Zugriff auf Folgendes:

• Mehr als ein Petabyte an hochwertigen Windressourcendaten
• Datensätze mit einer Auflösung von fünf Minuten und 2 Kilometern (km) für verschiedene Regionen auf der ganzen Welt (neu modelliert für die angrenzenden Vereinigten Staaten, Alaska und Hawaii als Teil des WIND Toolkit Langzeit-Ensemble-Datensatz)
• Aggregierte Windenergiestatistik
• Meteorologische Informationen, die für Windenergieanwendungen wertvoll sind, einschließlich verteilter und großtechnischer Windenergie, Windenergie aus der Luft, Netzintegration, Analyse von Energiesystemen und Umweltanalysen
• Alle aktuellen und im Laufe der Zeit zukünftigen NREL-Winddatensätze.

„Es ist nicht einfach, eine Plattform zu entwickeln, die mit solchen Big Data umgehen kann“, sagte Draxl. „Wir haben das Backend der Plattform – das im Hintergrund laufende System, das die Arbeit erledigt – so erstellt, dass es die neuesten Sicherheitsanforderungen unterstützt und bei der späteren Wartung hilft.“

Da die Daten auf Computermodellen basieren und daher eine eingebaute Unsicherheit enthalten, empfiehlt Draxl den Benutzern, die Daten durch reale Wind- und/oder andere meteorologische Beobachtungen in der Art des Geländes oder an dem spezifischen Ort, der sie interessiert, zu ergänzen.

Ankündigung von WTK-LED

Ein Hauptmerkmal der Wind Resource Database ist eine Aktualisierung des Wind Integration National Dataset Toolkit (WIND Toolkit). WTK-LED: Der langfristige Ensemble-Datensatz des WIND Toolkits.

WTK-LED ist ein wetterbezogener Datensatz, der Benutzern eine Reihe möglicher Windgeschwindigkeiten bietet, die in Fünf-Minuten-Intervallen alle 2 km in den angrenzenden Vereinigten Staaten, Alaska und Hawaii verfügbar gemacht werden. WTK-LED beinhaltet:

• Daten auf mehreren vertikalen Ebenen über dem Boden in der Region der Atmosphäre, in der Windkraftanlagen betrieben werden, und ermöglichen eine genaue Modellierung der Winde, die über große und verteilte Windkraftanlagen hinweg wehen
• Hochauflösende Fünf-Minuten-2-km-Daten für 2018, 2019 und 2020 für die angrenzenden Vereinigten Staaten und Alaska
• Modellieren Sie die Unsicherheit der Windgeschwindigkeit an jedem Modellierungsgitterpunkt, um Benutzern alle 2 km einen Bereich möglicher Windgeschwindigkeiten bereitzustellen
• Ein separater Langzeitdatensatz, der National Offshore Wind-Datensatz 2023 (NOW-23), der speziell auf die Bewertung der Offshore-Windressourcen für die Atlantikküste, die Großen Seen, Hawaii, die Pazifikküste und den Golf von Mexiko zugeschnitten ist.

„Mit der Schaffung von WTK-LED bieten wir der Community einen aktuellen, langfristigen Datensatz, der auf Windenergieanwendungen zugeschnitten ist“, sagte Draxl. „Es sind auch Unsicherheitsschätzungen enthalten, die Benutzern helfen, die Einschränkungen des neuen Datensatzes zu verstehen.“

Partnerschaften haben es möglich gemacht

NREL hat die Windressourcendatenbank mit Unterstützung der folgenden Partner entwickelt:

• Das Wind Energy Technologies Office (WETO) des US-Energieministeriums – finanzierte die US-Datenerfassung und Erstellung der Wind Resource Database durch NREL.
• Open Energy Data Initiative (OEDI) Data Lake – Stellt die Schnittstelle bereit, die Datenstandards und Datensätze von der Plattform veröffentlicht. OEDI half auch bei der Vermittlung der Vereinbarung von NREL mit Amazon Web Services (AWS).
• AWS Open Data Sponsorship Program – Bietet cloudbasiertes Hosting von Windressourcendatenbankdaten.
• Der Highly Scalable Digital Service (HSDS) der HDF Group – Entwicklung eines Dateiformats und einer Anwendungsprogrammierschnittstelle für den effizienten Zugriff auf AWS-Daten und deren Speicherung in der Wind Resource Database-Plattform.
• Agentur der Vereinigten Staaten für internationale Entwicklung – Geförderte internationale Datenerfassung. Die Regierungen Kanadas und Mexikos finanzierten Datensätze für ihre jeweiligen Länder.

„Die Wind Resource Database hat große Auswirkungen auf unsere internationale Reichweite“, sagte Gilroy. „Mit vielen internationalen Datensätzen könnte die Plattform Entwicklungsländern dabei helfen, herauszufinden, wie ihr Potenzial für den Einsatz erneuerbarer Energien aussieht.“

Die Daten der Wind Resource Database sind kostenlos öffentlich zugänglich und können über die Website abgerufen werden WRDB-Viewer-Anwendung.

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Mit freundlicher Genehmigung von US-Energieministerium.