Lyhyen aikavälin tuulivoimatuotannon ennustaminen
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2020-10-19
Department
Major/Subject
Sustainable Energy Systems and Markets
Mcode
ELEC3048
Degree programme
Master's Programme in Advanced Energy Solutions
Language
fi
Pages
54
Series
Abstract
Vuonna 2019 kulutetusta sähköenergiasta seitsemän prosenttia tuotettiin tuulivoimalla ja alan tavoitteena on nostaa osuus noin kolmeenkymmeneen prosenttiin vuoteen 2030 mennessä. Kasvavan uusiutuvan energian tuotantokapasiteetin suhteellisen osuuden kasvu tulee todennäköisesti lisäämään sähkön spot-hinnan volatiliteettia, mikä luo alan toimijoille kannusteen ennustaa tulevaa tuotantoa mahdollisimman tarkasti. Tässä diplomityössä esitellään aluksi sekä tuulivoiman että sähkömarkkinoiden kehitystä ja toimintaa. Alustuksen jälkeen kuvataan työssä kehitetty tuulivoimaturbiinin fysiikkaan ja sääennusteisiin perustuva lyhyen aikavälin ennustemalli, jolla voidaan ennustaa Suomen tuulivoimatuotannon tasoa tuntitasolla. Mallin parametrit optimoitiin säähavaintodatan ja toteutuneen tuulivoimatuotannon avulla. Ennustemallin tuottamien tuotantoennusteiden performanssia voidaan arvioida vertaamalla sitä toteutuneen tuulivoimaennusteen tasoon. Työssä esitellään mallin suorituskyvyn arviointiin soveltuvia ennustevirhemittareita, sekä ehdotetaan mahdollisia kehityskohtia, joiden avulla ennusteen osuvuutta olisi mahdollista parantaa.Seven percent of the electricity consumed in Finland in 2019 was generated by wind power and the goal of the industry is to raise the share of wind to approximately thirty percent by 2030. The growing share of renewable production capacity is likely to increase the volatility of spot-prices in the electricity market, which provides an incentive for the market participants to forecast their production as accurately as possible. This thesis first presents the development and operation of both wind power and electricity markets. After the introduction, a model based on weather forecasts and the physics of wind turbines is presented, which can forecast the level of wind power production in Finland on an hourly resolution. The parameters of the model were optimized using weather observation and realized wind power production data. The performance of the forecasts produced by the model can be evaluated by comparing the results to the level of actual wind power production. The most common methods for analyzing the performance of the model are introduced in the results chapter of this thesis and some suggestions presented that could improve the accuracy of the forecasts.Description
Supervisor
Lahdelma, RistoThesis advisor
Mäenpää, JouniKeywords
tuulivoima, tuulivoiman ennustaminen, sähkömarkkinat, tasekustannus