Sobiv energiasegu väiksematele kogukondadele - sobiv energiasegu väiksematele kogukondadele

Avaldatud: 23. jaanuar 2020 / Uuendatud: 17. august 2020 – Autor: Konrad Wolfenstein

Lülitu ingliskeelsele versioonile

Fraunhoferi tööriist munitsipaalenergia üleminekuks

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Päikeseenergia, geotermiline energia või fotogalvaanika – milline energiavarustuse vorm sobib kogukonnale kõige paremini? Väiksemate omavalitsuste esindajad seisavad silmitsi tohutu hulga teabega, mis sageli süvendab olemasolevat ebakindlust. Fraunhoferi uus veebitööriist heidab nüüd valgust sellele keerulisele maastikule ja määrab individuaalselt optimaalse energiaallikate kombinatsiooni, sealhulgas saadaolevad rahastamisvõimalused.

© Open Data Thüringen | virtualcitySYSTEMS GmbH | Küljendus: Daniel Cebulla (JENA-GEOS®-Ingenieurbüro GmbH)

Neumarki omavalitsuse (486 elanikku) küttevajaduse visualiseerimine 100 x 100 m ruudustikus. Tumedad värvid näitavad suurt küttevajadust. Tulemused hinnati hoonekonstruktsioonide põhjal.

Energiaüleminek on käes. Väikeste kogukondade esindajad on aga sageli ebakindlad, milline see üleminek nende jaoks välja näha võiks. Päikeseenergia, fotogalvaanika või geotermiline energia? Mis on mõistlik ja mil määral saavad need tehnoloogiad kogukonna energiavarustusse panustada? Aga võimalikud toetused?

Tarkvaratööriist analüüsib vajadusi ja võimalusi

Siin tulebki mängu Fraunhoferi Optroonika, Süsteemitehnoloogiate ja Kujutisetöötluse Instituudi IOSB Rakendusliku Süsteemitehnoloogia AST osakonna tööriist, mille töötasid välja teadlased projektis "Energiatehnoloogia ja majanduslik modelleerimine modTRAIL". "Meie tarkvara võimaldab väiksemate omavalitsuste linnapeadel tutvuda energiasiirde valdkonna tehniliste võimalustega ja vastavate rahastamisvõimalustega – mis on kohandatud just nende omavalitsusele," ütleb Fraunhoferi IOBS-AST teadlane Liane Rublack. "Soojus ja elekter ei pea olema täielikult toodetud taastuvatest allikatest; pigem tugineb tööriist tavapäraste ja taastuvate energiaallikate energiaallikate segule."

Tüüringi neljas alla kümne tuhande elanikuga pilootomavalitsusüksuses – täpsemalt Kahlas, Wertheris, Neumarkis ja Großobringenis – katsetavad teadlased juba tööriista. Nende omavalitsuste otsustajate jaoks toimib protsess järgmiselt: nad sisestavad kõigepealt oma omavalitsusüksuse nime ja saavad seejärel üksikasjalikku teavet oma linna elektri- ja küttevajaduse kohta. Seejärel täpsustavad nad oma eelistused tulevase elektri- ja küttevarustuse osas. Milliseid tehnoloogiaid nad sooviksid kasutada ja milliseid eelistaksid välistada? Saadaval on arvukalt võimalusi, näiteks päikese- ja tuuleenergia, elektri- ja soojuse salvestamine, õli- ja gaasikondensatsioonkatlad, õhk-vesisoojuspumbad ja geotermilised soojuspumbad. Tööriist küsib ka eelistuste kohta seoses muude teguritega. Kas prioriteet on CO2-heite minimeerimine või on see pigem energia hankimise kulude küsimus? Selle tulemusena saavad linnapead ja teised otsustajad teavet selle kohta, milline võiks välja näha energia- ja taimesegu, mis vastab seatud eesmärkidele, näiteks koosnedes fotogalvaanilistest süsteemidest, elektri- ja soojuse salvestamisest ning soojus- ja elektri koostootmisjaamadest. Teave hõlmab ka paigaldus- ja käitamiskulusid, energia hankekulusid, CO2-heitmete hulka ja rahastamisvõimalusi.

„Meie tööriistaga tahame asja käima lükata ja näidata väikeste kogukondade linnapeadele potentsiaali, mida taastuvad energiaallikad nende linnadele pakuvad,“ selgitab Rublack. Fraunhoferi IOSB-AST teadlased kasutasid tööriista alusena leibkondade standardseid koormusprofiile ja Saksamaa meteoroloogiateenistuse (DWD) taastuvate energiaallikate aegridade andmeid – antud juhul andmeid Tüüringi ilmajaamast Erfurt-Weimari lähedalt. Tüüringi alla 10 000 elanikuga omavalitsuste jaoks on vajalikud andmed süsteemis juba salvestatud. Tööriista saab aga vastavate andmetega kasutada ka teistes Saksamaa liidumaades.

Sisenemistõkete ületamine

See optimeerimismudel integreeritakse moodulina koostööprojekti TRAIL veebitarkvarasse. Koostööprojekti "Transformation in Rural Areas (TRAIL)" konkreetne eesmärk on pakkuda hõlpsasti kasutatavat tööriista, mis motiveerib suurt hulka väiksemaid omavalitsusi intensiivselt tegelema tõhusa energiavarustuse küsimustega. Eelkõige on projekti eesmärk ületada esialgsed sisenemistõkked, mis on piiratud personali ja rahaliste ressursside osas. Arendatakse veebitarkvara tööriist, mis peamiselt avalikult kättesaadavate GIS-andmete, rahvaloenduse andmete ja muude olemasolevate andmebaaside põhjal genereerib esialgseid andmeid omavalitsuste elektri- ja soojustarbimise kohta ning annab soovitusi edasiseks tegevuseks.

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Innovatiivne veebitööriist TRAILstarter võimaldab osalevatel omavalitsustel välja töötada meetmeid piirkondlikuks energiasiirdeks: www.trail-energie.de

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Päikeseenergia, geotermiline energia või fotogalvaanika – milline energiavarustuse vorm sobib kogukonnale kõige paremini? Väiksemate kogukondade esindajad seisavad silmitsi tohutu hulga teabega, mis paljudel juhtudel suurendab olemasolevat ebakindlust. Fraunhoferi uuenduslik veebitööriist heidab nüüd sellele džunglile valgust ja määrab iga inimese jaoks optimaalse energiaallikate kombinatsiooni, sealhulgas rahastamisvõimalused.

© Open Data Thüringen | virtualcitySYSTEMS GmbH | Küljendus: Daniel Cebulla (JENA-GEOS®-Ingenieurbüro GmbH)

Neumarki kogukonna (486 elanikku) küttevajaduse visualiseerimine 100 x 100 m ruudustikus. Tumedad värvid näitavad suurt küttevajadust. Tulemused hinnati hoonekonstruktsioonide põhjal.

Energiapööre on peatselt saabumas. Väikeste kogukondade esindajad mõtlevad aga sageli, kuidas see nende jaoks täpselt välja näha võiks. Päikeseenergia, fotogalvaanika või geotermiline energia? Mis on mõttekas ja mil määral saavad need tehnoloogiad kogukonna energiavarustusse panustada? Aga võimalikud toetused?

Tarkvaratööriist analüüsib vajadusi ja võimalusi

Siin tulebki mängu Fraunhoferi Optroonika, Süsteemitehnika ja Kujutise Kasutamise Instituudi (IOSB) rakendusliku süsteemitehnoloogia AST üksuse tööriist, mille teadlased on välja töötanud projektis „modTRAIL energiatehnoloogia ja majanduslik modelleerimine“. „Meie tarkvara abil saavad väiksemate kogukondade linnapead tutvuda energiasüsteemide ümberkujundamise valdkonna tehniliste võimalustega ja vastavate toetustega – ning see teave on individuaalselt kogukonnale kohandatud,“ ütleb Fraunhoferi IOBS-AST teadlane Liane Rublack. „Soojus ja elekter ei pea olema sajaprotsendiliselt toodetud taastuvatest allikatest, vaid tööriist keskendub tavapäraste ja taastuvate energiaallikate energiaallikate segule.“.

Teadlased testivad tööriista juba neljas Tüüringi näidiskogukonnas, kus elab alla kümne tuhande elaniku – täpsemalt Kahlas, Wertheris, Neumarkis ja Großobarenis. Omavalitsuste otsustajate jaoks on olukord järgmine: nad sisestavad kõigepealt oma omavalitsuse nime ja saavad seejärel üksikasjalikumat teavet oma linna elektri- ja soojusvajaduse kohta. Seejärel sisestavad nad oma soovid tulevase elektri- ja soojusvarustuse kohta. Millistele tehnoloogiatele nad sooviksid toetuda, millised pigem välja jätta? Valida on arvukate võimaluste vahel, näiteks päikese- ja tuuleenergia, elektri- ja soojuse salvestamine, õli- ja gaasikondensatsioonkatlad, õhksoojuspumbad ja geotermilised soojuspumbad. Tööriist pärib ka muude tegurite kohta. Kas keskmes on CO2-heitmete minimeerimine või pigem energia ostukulud? Selle tulemusena saavad linnapead või teised otsustajad teavet selle kohta, milline võiks välja näha energia ja taimede segu, mis vastab seatud eesmärkidele, nt koosnedes fotogalvaanilistest süsteemidest, elektri- ja soojuse salvestamisest ning soojus- ja elektri koostootmisjaamadest. Teave hõlmab ka paigaldus- ja käituskulusid, energia hankekulusid, CO2-heitmete hulka ja toetuste võimalusi.

„Meie tööriistaga tahame asja käima lükata ja näidata väikeste kogukondade linnapeadele potentsiaali, mida taastuvad energiaallikad nende kogukonnale pakuvad,“ selgitab Rublack. Fraunhoferi IOSB-AST teadlased kasutasid tööriista põhiandmetena nii leibkondade standardseid koormusprofiile kui ka Saksamaa ilmateenistuse – antud juhul Erfurt-Weimari lähedal asuva Tüüringi ilmajaama – salvestatud taastuvate energiaallikate aegrida. Tüüringi alla 10 000 elanikuga kogukondade puhul on vajalikud andmed süsteemis juba salvestatud. Tööriista saab aga kasutada ka koos vastavate andmetega teistes Saksamaa liidumaades.

Sisenemistõkete ületamine

See optimeerimismudel integreeritakse komponendina (moodulina) ühisprojekti TRAIL veebitarkvarasse. Ühisprojekti „Maapiirkondade ümberkujundamine (TRAIL)“ konkreetne eesmärk on hõlpsasti kasutatava tööriista kättesaadavus, mis aitab motiveerida suurt hulka väiksemaid kogukondi intensiivselt tegelema tõhusa energiavarustuse küsimustega. Eelkõige on projekti eesmärk ületada piiratud inim- ja rahaliste ressurssidega seotud sisenemistõkked. Arendatakse veebitarkvara tööriist, mis kasutab peamiselt avalikult kättesaadavaid GIS-andmeid, rahvaloenduse andmeid ja muid olemasolevaid andmebaase, et genereerida esialgseid aruandeid omavalitsuste elektri- ja soojustarbimise kohta ning pakkuda välja soovitusi edasiseks tegevuseks.

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Osalevad omavalitsused saavad uuendusliku veebitööriista TRAILstarteri abil välja töötada meetmeid oma piirkondliku energiasüsteemi ümberkujundamiseks: www.trail-energie.de