• CrossOver - voorjaar 2016

    Voor CrossOver samen aan de slag met een 'Proof of Concept' voor wind-data.

  • TenneT

    Teamlid van team Big Data 2

    Netbeheerder van het hoogspanningsnet,

    zoekt naar inzichten in wind-data.

    Centric

    Betrokken externe partij en "data-buddy"

    Past kennis van software en IT toe voor

    analyses en eerste inzichten in deze data.

  • Relevantie voor TenneT

    Inzicht verkrijgen in de gerealiseerde versus voorspelde opwek van elektriciteit uit windenergie

    Kerntaken van een netbeheerder

    TenneT is de beheerder van het hoogspanningsnet voor elektriciteit in Nederland en een groot deel van Duitsland en heeft hiermee als wettelijke taak om via dit hoogspanningsnet een betrouwbare en ononderbroken elektriciteitsvoorziening te faciliteren aan haar eindgebruikers (ca. 41 miljoen). Hiertoe moet essentiële hoogspanningsinfrastructuur worden ontwikkeld, aangelegd en efficiënt beheerd – nu en in de toekomst.

     

    TenneT 's kerntaken bestaan uit het verzorgen van transportdiensten (aanleg en onderhoud van het hoogspanningsnet om grote hoeveelheden elektriciteit te transporteren), het verzorgen van systeemtaken (het handhaven van de zogeheten 'elektriciteitsbalans' – oftewel het evenwicht tussen vraag en aanbod – die voortdurend moet worden bewaakt omdat elektriciteit (nog) niet op een directe wijze kan worden opgeslagen) en het faciliteren van de energiemarkt (faciliteren van een efficiënt functionerende, liquide en stabiele elektriciteitsmarkt en het ondersteunen van een grootschalige overgang naar hernieuwbare energiebronnen).

    Relevantie van Proof of Concept (PoC) met blik op de toekomst

    Met het oog op de toekomst zal de opwek van elektriciteit door conventionele centrales meer en meer overgenomen worden door hernieuwbare bronnen, zoals zonne- en windenergie. Deze opwek vindt echter vaak op andere, meer decentrale, locaties plaats en is daarbij ook volatieler in vergelijking met de grote en relatief stabiele conventionele installaties. Om ook in de toekomst de stromen van elektriciteit goed te kunnen beheren en de netveiligheid te waarborgen is een flexibel elektriciteitssysteem nodig, waarbij meer inzicht in de timing, grootte en locatie van de duurzame opwek van essentieel belang is.

     

    Om dit inzicht te bereiken, is het nodig om – in eerste instantie op globaal niveau – data met betrekking op zowel de gerealiseerde als de verwachte opwek van elektriciteit uit windenergie in Nederland te onderzoeken. Beide waarden zijn beschikbaar voor windturbines op land ("onshore") en op zee ("offshore"). Echter, momenteel liggen de voorspelling en gerealiseerde opwek nog te ver uit elkaar om nuttig te kunnen worden gebruikt. Eerste inzichten in deze afwijkingen, en in de 'wind-data' in het algemeen, zijn voor TenneT dan ook erg waardevol.

  • Aanpak van Centric

    Aan de slag met de analyse!

    Processtappen

    Verschillende stappen...

    1. Collectie en opschonen van data

    2. Duiding en samenvoegen

    3. Analysefase

    4. Visualisatie van de data en/of resultaten

     

    Tooling

    ... en verschillende programma's:

    R, KNIME, IBM Watson Analytics, Qlikview

     

  • Resultaten

    Ondanks het korte tijdsbestek al een mooi eerste inzicht in de data.

    Correlatie tussen voorspelde en gerealiseerde opwek

    verschilt per voorspelling (0/1/2/3-daags) en windsterkte

    Een eerste stap om inzicht te verkrijgen in de data is het afzetten van de voorspelling van windopwek (in dit geval op land) tegen de gerealiseerde opwek. Omdat de voorspelling tot vier dagen vooruit waarden heeft, wordt dit in vier verschillende grafieken gedaan: één met de gerealiseerde waarde versus de voorspelde waarde zoals vastgesteld op de dag zelf (linksboven); één met de gerealiseerde waarde versus de voorspelde waarde zoals op de dag ervoor vastgesteld (rechtsboven); één met de gerealiseerde waarde versus de voorspelde waarde zoals twee dagen eerder vastgesteld (linksonder); en één met de gerealiseerde waarde versus de voorspelde waarde zoals drie dagen eerder vastgesteld (rechtsonder).

     

    Belangrijkste conclusies:

    • Hoe langer de opwek van tevoren is voorspeld, hoe minder goed deze overeenkomt met de gerealiseerde opwek. Tot maximaal twee dagen vooruit lijkt de voorspelling redelijk nauwkeurig.

    • Wanneer de verwachte opwek uit windenergie laag is, klopt de voorspelling beter met de gerealiseerde opwek, dan wanneer de verwachte opwek hoog is. Of andersom gezegd: bij weinig wind wordt de opwek nauwkeuriger voorspeld dan bij veel wind.

  • Correlatie tussen voorspelde opwek en windsnelheid

    Het voorspellen van de opgewekte elektriciteit uit windturbines zal – naast factoren als locatie, opstelling van de turbines, techniek e.d. – voornamelijk afhankelijk zijn van windsnelheid. Wanneer deze naast elkaar geplot worden, blijkt dat hiertussen ook daadwerkelijk een correlatie is.

     

    Voor een verbeterd voorspelmodel is het interessant om te onderzoeken welke overige factoren bepalend zijn, en in welke mate, op de opwekking van windenergie.

  • Offshore...

    Uit de afwijking (in %) tussen de gerealiseerde en verwachte opwek blijkt dat de opwek van windenergie op de Noordzee wordt onderschat, oftewel: er wordt meer opgewekt dan van tevoren voorspeld.

    ... versus onshore

    Daarentegen voor wind op land is de gemiddelde afwijking kleiner en wordt de opwek uit windenergie juist overschat, oftewel: er wordt minder opgewekt dan van tevoren voorspeld.

    Opvallend!

    Op 8 en 12 februari zijn twee negatieve afwijkingen te zien in de data van de Noordzee. Opvallend hierbij is dat op 8 februari de zogenoemde 'Carnavalsstorm' over Nederland raasde en dat ook op 12 februari sprake was van stormachtig weer. De verwachting is dus dat op deze dagen een deel van de turbines (of allemaal) op de Noordzee is uitgezet om schade te voorkomen. Dit zou verklaren waarom de voorspelling lager uitviel op deze dagen, terwijl deze normaal de waarde juist overschat.

  • Contact

    Heeft u vragen of opmerkingen over bovenstaande case?

    Neem gerust contact met ons op.