Disputerer på vinden til vindmøllene

Det har Pål Preede Revheim analysert i matematiske modeller i ph.d.-avhandlingen «Improving and enhancing NWP based wind power forecasts under Norwegian conditions", som han disputerer med 27. august 2015. Nå arbeider han på Smøla med å omsette analysen i vindenergi.

Revheim disputerer på Fakultet for teknologi og realfags doktorgradsprogram med spesialisering i fornybar energi. Fagområdet fornybar energi tilhører Institutt for ingeniørvitenskap ved Universitetet i Agder.

Slik beskriver kandidaten selv essensen i avhandlingen:

Mye vind, men komplekst terreng

Vestkysten av Norge har svært gode vindressurser som fortsatt i liten grad utnyttes. Området er preget av vill natur, med høye fjell, dype daler og mengder med øyer og skjær. Dette terrenget vil påvirke vinden, og i mange tilfeller gjøre det vanskeligere å lage gode prognoser for hvor mye det vil blåse den neste timen, den neste dagen eller den neste uka.

Nøyaktig kunnskap om vinden er, ikke overraskende, den viktigste enkeltfaktoren for å lage treffsikre vindkraftprognoser. Feil i prognosene for vindhastighet forsterkes i prosessen hvor vindmøllene omdanner vind til elektrisitet.

Avhengig av treffsikre prognoser

For å drive en vindmøllepark mest mulig effektivt er man avhengig av treffsikre prognoser for framtidig vindkraftproduksjon. Prognosene brukes til å planlegge drift og vedlikehold, maksimere kraftproduksjonen og til slutt å få mest mulig penger igjen for vindkraften.

De senere årene har det blitt laget en rekke svært gode modeller for å lage prognoser for vindkraftproduksjonen én time til én dag fram i tid. Felles for disse har imidlertid vært at de er utviklet for og testet på vindmølleparker lenger sør i Europa, i langt mindre komplekst terreng enn man finner på vestlandskysten.

Mer robuste modeller

Hovedfokus i avhandlingen har vært å studere hvordan terrengforholdene på vestlandskysten påvirker treffsikkerheten til vindkraftprognoser.

Resultatene fra dette har videre blitt brukt til å se på hvordan statistiske modeller for vindkraftprognoser kan gjøres mer robuste og bedre i stand til å takle komplekse terrengforhold

Pål Preede Revheim s ph.d.-avhandling heter «Improving and enhancing NWP based wind power forecasts under Norwegian conditions". (Foto: UiA/Kjell Inge Søreide)

Værmeldinger og vindmålinger for 43 målepunkter spredt langs vestkysten av Norge, fra Lindesnes i sør til Furuholmen i nord, har blitt omregnet til vindkraftprognoser og antatt vindkraftproduksjon, og brukt til å teste kjente modeller og å utvikle nye.

Det enkle er ofte det beste

Resultatene viser at det i komplekst terreng er en stor risiko for å over-tilpasse prognosemodeller – å generalisere og trekke slutninger fra tilfeldigheter eller enkelthendelser.

I svært mange tilfeller viste det seg at enklere modeller gav lavere prognosefeil enn mer avanserte og kompliserte modeller.

Videre kom det fram av vindkraftprognosene ble langt mer treffsikre av å se på større geografiske områder med flere vindmølleparker framfor vindmølleparker enkeltvis. Dette er en velkjent effekt, men den ble her vist å være enda sterkere her enn hva som tidligere har blitt påvist lenger sør i Europa.

Disputasfakta:

Kandidaten: Pål Preede Revheim er født i Trysil (1983)  og primært oppvokst i Kristiansand. Han har bachelorgrad og mastergrad fra UMB (nå NMBU) i anvendt statistikk. Masteroppgaven omhandlet statistisk modellering av pålitelighet og levetid til komponenter i vindmøller. Han har tidligere vært fulltidstillitsvalgt i Norsk Studentorganisasjon, ansatt som overingeniør i Jernbaneverket og gitt ut boken “Hvite drømmer. På ski i Jotunheimen, Sunnmøre og Lyngen”. 

Pål Preede Revheim er nå ansatt hos Nasjonalt Vindenergisenter på Smøla, hvor han jobber med kommunikasjon, opplæring og prosjektutvikling innenfor vindkraft.

• Prøveforelesning og disputas finner sted i: Rom CG C2 041, Campus Grimstad. Førstelektor Tom Viggo Nilsen, assisterende instituttleder ved Institutt for Ingeniørvitenskap, leder disputasen.
• Tid for prøveforelesning: Torsdag 27. august 2015 kl 10:00
• Oppgitt emne for prøveforelesning: “Contribution of Norwegian Renewables to the stable Energy Supply of Europe – Possibilities, Roadmaps and Limitations”
• Tid for disputas: Torsdag 27. august 2015 kl 12:00
• Tittel på avhandling: "Improving and enhancing NWP based wind power forecasts under Norwegian conditions".

Søk etter avhandlingen i AURA - Agder University Research Archive, som er et digitalt arkiv for vitenskapelige artikler, avhandlinger og masteroppgaver fra ansatte og studenter ved Universitetet i Agder. AURA blir jevnlig oppdatert.

Opponenter:

• Førsteopponent: Dr. Georges Kariniotakis, Paris Tech.
• Annenopponent: Dr. Gregor Giebel, Danmarks Tekniske Universitet
• Bedømmelseskomitéen er ledet av professor Kjell Gunnar Robbersmyr, UiA

Veiledere i doktorgradsarbeidet var professor Hans-Georg Beyer, UiA (hovedveileder) og professor Mohan Lal Kolhe, UiA (bi-veileder).