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海上风能在荷兰实现国际气候目标的道路上发挥着关键作用。2019年将是创纪录的一年,海上新增装机容量将超过1吉瓦。到2030年,荷兰海上风电装机容量将达到110吉瓦,为家庭和工业提供电力。

为了向开发人员提供高质量和认证的大都市数据,为Hollandse Kust (noord)提供了一份综合报告和基于web的数据库,包含了40年的大都市数据。这个复杂的数据库将作为荷兰未来海上风力发电场设计、运行和维护的基础。

挑战

RVO。Nl要求建立海洋条件,以作为安全和具有成本效益的设计、安装和维护海上风力涡轮机及其相关结构的关键投入。数据应该基于最先进的分析方法,并托管在一个可靠和用户友好的基于web的数据库中,以降低海上风能的成本。

解决方案

DHI使用先进的数值模拟并对模拟结果进行最先进的分析,为客户提供了Hollandse Kust(北)、Hollandse Kust(西)、Ten Noorden van de Waddeneilanden和IJmuiden Ver海上风电场的精确海洋条件(风、波、水位和洋流)。
所有建模和设计数据托管在我们的综合基于网络的数据库- theDHI MetOcean数据门户。

DHI metocedata Portal和荷兰海上风电场数据库的特点:

  • 世界首个获认证的基于网络的海洋数据库(WFZ HKN)
  • 四十年来所有元素的时间序列
  • 获得1公里电网(海上风电场)和5公里电网(海上地区和电缆走廊)内40年的光谱数据
  • 对所有元素的极端条件和NSS表的即时访问
  • 荷兰北海正常和极端情况的地图
  • 动态分析,如天气窗、散点表、高度计比较、玫瑰图等。
  • 遵循欧盟通用数据保护条例(GDPR)

结果

覆盖荷兰北海的可靠和长期的海洋条件

基于最先进的统计方法,通过提供更少的稳健性来实现成本效益设计

继续为荷兰海上风力发电场的未来发展提供支持


“RVO。Nl致力于这些场地研究的最高质量水平。从投标阶段到所有产品的完整交付,DHI项目团队和管理层的工作表现达到了我们的预期。”

弗兰克·范·厄普,可再生能源高级顾问,RVO.nl


完整的故事

海上风能在荷兰实现国际气候目标的道路上发挥着关键作用。2019年将是创纪录的一年,海上新增装机容量将超过1吉瓦。到2030年,荷兰海上风电装机容量将达到110吉瓦,为家庭和工业提供电力。

2014年9月,荷兰政府发布了第一份路线图。会议同意在2023年之前建成5个风力发电场。加上现有的风力发电场,这些将确保总装机容量达到45亿瓦。除了Borssele(1400兆瓦)、Hollandse Kust (zuid)(1400兆瓦)和Hollandse Kust (norord)(700兆瓦)风力发电场之外,还有三个区域在2024年后被指定为风力发电场区:Hollandse Kust(西部)(1400MW)、Ten Noorden van de Waddeneilanden(700兆瓦)和IJmuiden Ver (4GW)。

挑战

需要一个敏捷的基于web的海洋数据数据库

2016年,DHI(为RVO.nl)为荷兰水域(针对Hollandse Kust (zuid)和Hollandse Kust (noord)之间的区域)建立了一套新的设计基础,提供了提供海洋数据的新标准,并显著减少了不确定性。这有助于降低离岸风能的成本,促成了荷兰Kust (zuid)风力发电场I和II的无补贴招标。

自2016年起,RVO。国家海洋局一直在Hollandse Kust(北岛)进行新的海洋测量运动和水深测量。RVO。Nl要求更新海洋数据,同时进一步减少设计条件的不确定性。

此外,RVO。Nl正在寻找一种基于web的敏捷数据库,为所有涉众和开发人员提供设计所需的所有数据。分析必须在荷兰北海的所有网格点进行,并以用户友好的方式提供给用户。

解决方案

先进的模型结合最先进的基于网络的海洋数据库

DHI建立了专门的高分辨率(水动力模型为~200m,波浪模型为~400m)高级数值模型(基于DHI软件包提供的MIKE),覆盖1979年至2018年期间,以提供荷兰北海地区的海洋条件。

这些模型采用了来自美国国家环境预测中心(NCEP)建立的气候预报系统再分析(CFSR)数据集的校正风/压场数据。利用卫星和当地测量对建模结果进行了广泛的验证。

在荷兰风电场区域内,即Hollandse Kust(北)、Hollandse Kust(西)、ijmuidan - ver和Ten Noorden van de Waddeneilanden的各自模型网格的每个网格点上,模拟的波浪、电流和水位条件以及CFSR(校正)风的时间序列都是可用的。因此,该数据库提供了55,900个波浪条件时间序列(总、海水和涌浪),而水流和水位(总、潮汐和剩余)时间序列提供了超过106200个元素,时间跨度为+39年(1979-2018)。大气参数(温度、湿度和压力)基于Harmonie模型,可与其他海洋参数一起使用。



DHI的基于web的数据库显示了覆盖模型的水深以及计算网格©DHI欧宝官网开户

metoocean研究的重点和基于网络的数据库:

  • 覆盖荷兰北海的40年风数据,并与风资源评估研究(针对Hollandse Kust (noord) WFZ)相一致
  • 建立经验风廓线以减少高海拔风速的保守性
  • 40年的高分辨率水动力(200米)和波浪建模(400米)
  • 使用横跨荷兰北海的20多个测量站对模型进行校准和验证
  • 不仅在海上风电场区域提供可靠数据,而且在电缆走廊和海上区域也提供可靠数据
  • 采用最先进的非平稳统计分析,提供可靠的设计数据,减少保守性
  • 提供不同高度(10、60、100、120、160、200、250及300)的气象资料
  • 提供55,900点的海浪/风数据(包括NSS表和极端值)
  • 提供106,200个点的高清数据访问
  • 为荷兰北海地区提供2D光谱数据


1989-2018年期间模型与欧洲平台测量数据之间显著波高的散射比较©DHI欧宝官网开户

统计分析的特点:

DHI利用他们最先进的工具套件进行极值分析,这是基于非平稳极值统计的新进展。

J-EVA工具套件特别适用于荷兰北海这样的复杂地区,那里的可用气流变化很大,有许多不同的波浪系统(从北海北部来的风暴、从英吉利海峡来的北大西洋风暴和具有短气流的猛烈西风风暴)。

这些系统在海况陡度、风暴持续时间、风浪失调、季节变化等方面具有不同的特性,但都可能对荷兰海上风电场区域结构的设计波浪载荷产生影响。DHI J-EVA处理这些变化一致,因为它不像传统方法,不假设在季节或方向上的平稳。此外,作为一个数据驱动的模型,它没有对行业划分或季节性仓做先验假设。



分位数回归分析,说明二维张量积p样条的分量。彩色的表面显示了单独的张量乘积b样条,每条乘以其各自的-系数。采用二次b样条(= 2)和一阶惩罚。欧宝官网开户©济

结果

准确可靠的海洋数据

验证表明,在荷兰北海的20多个测量站中,数值模式的模型性能非常好,确保了所需区域的精确和高质量的海洋条件。

经过充分验证的模型和最先进的统计工具相结合,得到了更精确的极值,为荷兰北海油田定义了新的设计基础。这将节省成本,减少不确定性和保守性。


海洋报告(英文)可在此下载在这里


为开发人员、设计人员、建模人员等提供现成的认证数据

在用户友好、快速和敏捷的基于web的数据库中可获得太兆位的建模数据(时间序列和光谱)。此外,用户可以访问超过55000个点的正常和极端条件分析。其中一些亮点是:

  • 轻松访问在Hollandse Kust (noord)认证的海洋数据
  • 数据是适合的用途和准备用于设计
  • 减少设计数据中的稳健性,从而实现成本效益设计
  • 易于访问Hollandse Kust(西),IJmuiden Ver, Ten Noorden van den Waddeneilanden海上风力发电场和电缆走廊的数据

关于客户

荷兰企业局(RVO.nl)
荷兰企业署鼓励企业家从事可持续、农业、创新和国际业务。它旨在为企业家提供更多机会,加强他们的地位,并通过资金、网络、专业知识和遵守法律法规帮助他们实现国际抱负。

荷兰企业局是一个政府机构,在经济事务和气候政策部的支持下运作。它的活动受各部委和欧盟的委托。


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