Baanbrekend MKB: Whiffle

Nieuwsbericht |
TKI Wind op Zee
|
Bron: Whifffle

Weersvoorspelling per windpark: snijden in de onbalanskosten

Eigenaren van offshore windparken zijn elk jaar miljoenen euro’s kwijt omdat ze meer of juist minder elektriciteit leveren aan het elektriciteitsnet dan ze de dag ervoor hebben afgesproken. Dat heeft alles te maken met de onnauwkeurigheid in de weersverwachtingen. Whiffle heeft een weermodel ontwikkeld dat per windpark zeer gedetailleerde windverwachtingen produceert. Dat scheelt aanzienlijk in de onbalanskosten.

Voor welk probleem hebben jullie een oplossing gevonden?
“Voor exploitanten van offshore windparken zijn onbalanskosten een groot probleem. Een dag van tevoren spreken ze met netbeheerder TenneT af wat ze de volgende dag elk kwartier aan stroom zullen leveren (day ahead forecasting). Dat baseren ze op een weersverwachting, maar die is niet perfect. Hoe meer de verwachte productie afwijkt van de daadwerkelijke opbrengst, hoe meer ze TenneT moeten betalen. Deze zogeheten onbalanskosten kunnen in de miljoenen euro’s per jaar lopen. Hoe kleiner de afwijking hoe beter. En dat belooft ons model.”

Wat houdt jullie oplossing in?
“Wij hebben een eigen weermodel ontwikkeld voor lokale weersvoorspelling: weather finecasting. Daarmee kunnen we tot op enkele tientallen meters nauwkeurig het weer simuleren. Aan de hand van gegevens van het Europese weercentrum berekent het model om de paar seconden het verwachte weer voor de locatie van het windpark, zodat de parkeigenaar met deze nauwkeurigere weersverwachting een betere bieding kan doen. Die miljoenen berekeningen kosten enorm veel rekenkracht. We gebruiken daarvoor een innovatieve technologie die aan de TU Delft ontwikkeld is om het weer te berekenen op grafische processing units (GPUs).”

Wat is zo baanbrekend aan jullie toepassing?
“Wij gaan in ons model uit van wat er in de natuur gebeurt. We houden rekening met windsnelheden, wolken, turbulentie, golfslag, ondergrond, de interactie tussen windturbines. Kortom, alles dat van invloed is op het gedrag van de windturbine. Andere aanbieders van weersverwachtingen baseren zich op de grove Europese of zelfs globale weermodellen en komen dan via statistische bewerkingen tot een lokale voorspelling. Dat is veel minder nauwkeurig dan als je lokale natuurkundige verschijnselen meeneemt. Sterker nog, de onderzoekswereld gebruikt onze simulatietechniek al jaren om de grofmazige weermodellen te toetsen. Wij zijn door onze innovaties de eerste die zo’n hoge resolutiemodel kunnen inzetten voor de markt.”

Wat levert jullie systeem op?
“Minder onbalanskosten. Hoeveel precies hangt af van de grootte van het park en de manier waarop het energiebedrijf de gegevens gebruikt. Het weer kent zoveel onzekerheden, die kun je nooit allemaal wegnemen. Maar dat de kosten significant afnemen, kan ik wel garanderen. Er gaat zoveel geld om in die markt dat een iets betere verwachting al direct uitermate interessant is. Op een hoger niveau betekent minder onbalans dat TenneT minder hoeft te interveniëren en dat de stabiliteit van het systeem in zijn totaliteit omhoog gaat. Dat is ook winst.
Daarnaast kan finecasting tijdens het planningsproces van offshore windparken beter bepalen hoe hoog de jaarlijkse productie van het windpark straks zal zijn. Willen projectontwikkelaars echter financiering van de bank krijgen dan zullen ze certificaten over hun berekeningen moeten overleggen. Dat zijn lange goedkeuringstrajecten. Voor de day-ahead markt speelt dat gelukkig geen rol. Daar zal het de klant worst zijn of je ons model of een glazen bol gebruikt, zolang de voorspelling maar beter is.”Hoe ver zijn jullie nu?
“Sinds de zomer van 2016 zijn we operationeel. We hebben in opdracht van parkeigenaren voor een aantal offshore locaties een systeem opgezet dat dagelijkse verwachtingen produceert. Deze zetten ze nu als pilot in om te beoordelen of ze van meerwaarde zijn. De eerste resultaten zijn goed: we spelen direct al mee in de hoogste regionen van deze competitieve markt. Dat is een bevestiging dat de filosofie van onze aanpak werkt en met alle verbeteringen die we nog kunnen realiseren ziet het er erg goed uit. In deze fase zetten de bedrijven de modellen nog niet op de biedingsmarkt in. Daarvoor is het nog te nieuw en het risico te groot.”

Wat zijn de uitdagingen?
“Veel van het succes hangt af van hoe je met de informatie omgaat. Tot nu toe heeft niemand in de sector de beschikking gehad over zoveel data. Als je gewend bent aan een paard en dan ineens een racewagen krijgt, moet je die niet als een paard benaderen. Je moet er mee leren werken. Anders zie je de echte voordelen niet en haal je er niet het maximale uit. Het is een uitdaging om samen met de klant ons werk naadloos op hun proces af te stemmen.”

Wat hebben jullie aan InnovatieLink gehad?
“We willen de stap maken naar opschaling. Om ook voor een groter gebied voorspellingen te kunnen doen. Dat vereist een andere aanpak, een nog grotere supercomputer, extra financiering. Dat is het moment waar Martin Weissmann van InnovatieLink in beeld kwam. Zijn perspectief is heel nuttig. Hij heeft een frisse, onafhankelijke blik op de zaak. Hij kijkt anders dan anderen naar de situatie en hij kent de markt.”

Hoe ziet de toekomst eruit?
Het is onze kracht dat we als enige voldoende resolutie kunnen bieden. We hebben daarom de potentie om een flink aantal verbeteringen door te voeren zodat we nog meer details in de simulaties mee kunnen nemen.

Het is goed om je te realiseren dat het hele energiesysteem in de toekomst om het weer draait. Wij zijn een enabler van duurzame en slimme energiesystemen. Ons model is multi-inzetbaar. Ook voor zon en smart grid systemen om de vraag te sturen. Het is onze ambitie om de beste lokale weersverwachtingen ter wereld te leveren. Maar, zoals Weissmann ook benadrukt, het is goed om focus aan te brengen. Voor de korte termijn concentreren we ons op day ahead forecasting voor de lokale offshore wind markt in Noordwest-Europa.”

www.weatherfinecasting.com