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,新的海上装机容量将超过1吉瓦。到2030年,荷兰海上风电装机容量将达到11吉瓦,为家庭和工业供电。

为了向开发人员提供高质量和经过认证的海洋数据,为Hollandse Kust (noord)提供了一份包含40年海洋数据的综合报告和基于web的数据库。这个复杂的数据库将作为荷兰未来海上风电场设计、运行和维护的基础。

挑战

RVO。Nl要求建立海洋条件,作为海上风力涡轮机及其相关结构的安全和成本效益设计、安装和维护的关键投入。这些数据应该基于最先进的分析方法,并存储在一个可靠的、用户友好的基于网络的数据库中,以降低海上风能的成本。

解决方案

通过使用先进的数值模拟和对建模结果进行最先进的分析,DHI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、浪、水位和水流)。
所有建模和设计数据都托管在我们全面的基于web的数据库- theDHI海洋数据门户。

DHI MetOcean数据门户和荷兰海上风电场数据库的特点:

  • 全球首个经认证的基于网络的海洋气象数据库(WFZ HKN)
  • 可以访问所有元素40年的时间序列
  • 获得1公里电网(海上风电场)和5公里电网(海上区域和电缆走廊)内40年的频谱数据
  • 即时访问所有元素的极端条件和NSS表
  • 荷兰北海正常和极端情况的地图
  • 动态分析,如天气窗口,散点表,高度计比较,玫瑰图等。
  • 遵循欧盟一般数据保护条例(GDPR)

结果

可靠和长期的地中海条件覆盖荷兰北海

基于最先进的统计方法,提供较低的稳健性,从而实现成本效益设计

继续为荷兰海上风电场的未来发展提供支持


“RVO。Nl的目标是为这些地点进行最高质量的研究。从投标阶段到所有产品的交付,DHI项目团队和管理层的表现达到了我们的预期。”

Frank van Erp,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,新的海上装机容量将超过1吉瓦。到2030年,荷兰海上风电装机容量将达到11吉瓦,为家庭和工业供电。

2014年9月,荷兰政府发布了第一份路线图。各方同意在2023年前建成5座风力发电场。加上现有的风力发电场,这些发电厂的总装机容量将达到45吉瓦。除了Borssele (1,400 MW), Hollandse Kust (zuid) (1,400 MW)和Hollandse Kust (noord) (700 MW)风力发电场,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 MW)和IJmuiden Ver (4GW)。

挑战

需要一个灵活的基于网络的海洋数据数据库

2016年,DHI(为RVO.nl)为荷兰水域(Hollandse Kust (zuid)和Hollandse Kust (noord)以及两者之间的区域)建立了一套新的设计基础,为提供气象数据提供了新的标准,并显著降低了不确定性。这有助于降低离岸风能的成本,有助于Hollandse Kust (zuid)风电场I和II站点的无补贴招标。

自2016年起,RVO。国家海洋研究所一直在Hollandse Kust(北部)进行新的海洋测量活动和测深调查。RVO。Nl需要更新气象数据,同时进一步减少设计条件的不确定性。

此外,RVO。Nl正在寻找一个敏捷的基于web的数据库,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

先进的模型与最先进的基于网络的海洋数据库相结合

DHI建立了覆盖1979年至2018年期间的专用高分辨率(水动力模型~200m,波浪模型~400m)先进数值模型(基于DHI软件包驱动的MIKE),以提供荷兰北海地区的气象海洋条件。

这些模型是由国家环境预测中心(NCEP)建立的气候预报系统再分析(CFSR)数据集的校正风/压场数据强制建立的。利用卫星和当地测量对模拟结果进行了广泛的验证。

在荷兰风电场区域内的各个模型网格的每个网格点,即Hollandse Kust(北)、Hollandse Kust(西)、ijmueden - ver和Ten Noorden van de Waddeneilanden,都可以获得模拟波浪、电流和水位条件的时间序列以及CFSR(修正)风。因此,该数据库提供了超过39年(1979-2018年)的55,900个波浪条件时间序列(总、海洋和膨胀),而水流和水位(总、潮汐和剩余)时间序列可用于超过106,200个元素。大气参数(温度、湿度和压力)基于Harmonie模型,可与其他大气参数一起使用。



DHI的基于web的数据库显示覆盖模型的水深以及计算网格©DHI万搏官网网站

海洋研究和网络数据库的重点:

  • 涵盖荷兰北海的40年风力数据,并与风力资源评估研究(针对Hollandse Kust (noord) WFZ)保持一致
  • 建立经验风廓线以减少高空风速的保守性
  • 40年高分辨率流体动力学(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,而且在电缆走廊和海上区域提供可靠的数据
  • 采用最先进的非平稳统计分析,提供可靠的设计数据,降低保守性
  • 提供不同高度(10、60、100、120、160、200、250及300)的气象资料
  • 提供55,900个点的波浪/风数据(包括NSS表和极端值)
  • 提供106,200点的高清数据访问
  • 为荷兰北海地区提供二维光谱数据


1989-2018年期间欧洲平台模型和测量之间显著波高的散射比较©DHI万搏官网网站

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工具套件特别适合于像荷兰北海这样的复杂地区,在那里,可用的fetch和许多不同的波浪系统(来自北海北部的风暴,北大西洋风暴来自英吉利海峡,激烈的西风风暴具有短fetch)有很大的变化。

这些系统在海况陡度、风暴持续时间、风波偏移、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荷载有潜在的贡献。DHI J-EVA能够始终如一地处理这些变化,因为与传统方法不同,它不假设季节或方向上的稳定性。此外,作为一个数据驱动的模型,它没有对部门划分或季节分类做先验假设。



分位数回归分析,说明了张量乘积p样条在二维上的分量。彩色表面显示了单独的张量乘积b样条,每个b样条乘以其各自的系数。使用了二次b样条(= 2)和一阶惩罚。万搏官网网站©济

结果

准确可靠的海洋气象数据

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

经过验证的模型和最先进的统计工具相结合,得到了更准确的极值,并为荷兰北海的设计奠定了新的基础。这将节省成本,减少不确定性和保守性。


气象海洋报告(英文版)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

兆位的建模数据(时间序列和频谱)可在用户友好,快速和敏捷的基于web的数据库。此外,用户还可以访问超过55,000个点的正常和极端条件分析。其中一些亮点是:

  • 在Hollandse Kust(北部)轻松获取经认证的海洋数据
  • 数据是符合目的的,可以用于设计
  • 降低设计数据的稳健性,从而实现成本效益设计
  • 轻松访问Hollandse Kust(西),IJmuiden Ver, Ten Noorden van den Waddeneilanden海上风电场和电缆走廊的数据

关于客户

荷兰企业局(RVO.nl)
荷兰企业局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雄心。

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。


让我们来帮忙

想要迈出解决挑战的下一步吗?

万搏官网网站

万搏官网网站