Projektbeschreibung
Windenergie mit einer intelligenteren Regelung nutzbar machen
Windparks sind viel mehr als nur Ansammlungen von Windkraftanlagen. Sie treten in erheblichem Maße mit der Atmosphäre in Wechselwirkung und haben Einfluss auf Wettermuster und die Energieerzeugung. Die herkömmliche Strömungsregelung von Windparks basiert auf vereinfachten Modellen, die die größeren atmosphärischen Effekte auf die Leistung außer Acht lassen. Die Echtzeitsteuerung unter Verwendung von Simulationen gestaltet sich für den praktischen Einsatz zu langsam. Das ERC-finanzierte Projekt REALTOWIND hat das Ziel, Large-Eddy-Simulationen (LES) mit prädiktiven Regelungstechniken zu kombinieren. Diese Methode modelliert turbulente Luftströmungen und Wechselwirkungen zwischen Windparks nahezu in Echtzeit und stellt somit eine Verbesserung der Energieausbeute und der Effizienz in Aussicht. Durch die Bewältigung von Herausforderungen wie der chaotischen Strömungsdynamik und begrenzten atmosphärischen Daten möchte REALTOWIND die Art und Weise verändern, wie Windparks Strom erzeugen und gleichzeitig Anpassungen an komplexe Umweltbedingungen herbeiführen.
Ziel
Current Wind-Farm flow Control (WFC) focuses on the interaction of wind turbines through their wakes, and relies on fast heuristic wake models that are mostly considered in an open-loop control framework. However, modern wind farms interact with the atmosphere at much larger scales, such, e.g. as their excitation of atmospheric gravity waves. WFC response is thereby not only governed by intra-farm turbine wakes, but possibly even more by the interaction between the larger atmospheric mesoscales and the farm operation. The only models that realistically capture these aspects down to the wake scale are large-eddy simulations (LES), which are generally run on high-performance computers, yet considered orders of magnitude too slow for use in real-time model predictive control.
Recently however, we have shown that coarse-grid LES integrated in a time-decoupled model predictive control (TDMPC) framework, is about a factor three too slow only for real-time use, while potentially still being effective at realizing the WFC objective. With wind turbines being the largest manmade “flow actuators” existing today, and smaller-sized systems exhibiting faster time scales, the wind farm will be the first turbulent flow system in which LES can be used as a real-time control model.
We aim at inducing a paradigm shift in the use of LES, by developing a first fully integrated LES-based TDMPC and demonstrate it in a high-fidelity emulator environment, as well as, in part, using field data. This raises following fundamental research challenges: diverging sensitivities of perturbations in turbulent flows (chaotic systems) over long time horizons, the sparse nature of measurements in the atmosphere required for state estimation in the control loop, the limited understanding of wind-farm atmosphere interaction in non-neutral stratification, and the efficient emulation of WFC using high-performance computing. My pioneering work in these fields will enable us to tackle these challenges.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
Sie müssen sich anmelden oder registrieren, um diese Funktion zu nutzen
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
-
HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
Alle im Rahmen dieses Programms finanzierten Projekte anzeigen
Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-ADG
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenGastgebende Einrichtung
Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
3000 LEUVEN
Belgien
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.