Campuran energi yang cocok untuk komunitas kecil

Diterbitkan pada: 23 Januari 2020 / Pembaruan dari: 17 Agustus 2020 - Penulis: Konrad Wolfenstein

Beralih ke versi bahasa Inggris

Alat Fraunhofer untuk transisi energi kota

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Energi surya, energi panas bumi, atau fotovoltaik – bentuk pasokan energi manakah yang paling sesuai untuk masyarakat? Perwakilan komunitas yang lebih kecil dihadapkan pada sejumlah besar informasi, yang dalam banyak kasus meningkatkan ketidakpastian yang ada. Alat online baru dari Fraunhofer kini menyoroti permasalahan ini dan menentukan bauran energi yang optimal untuk setiap individu, termasuk opsi pendanaan.

© Data Terbuka Thuringia | kota virtualSYSTEMS GmbH | Tata Letak: Daniel Cebulla (JENA-GEOS®-Ingenieurbüro GmbH)

Memvisualisasikan kebutuhan panas kotamadya Neumark (486 jiwa) dalam jaringan 100 x 100 m. Warna gelap menunjukkan kebutuhan panas yang tinggi. Hasilnya diperkirakan berdasarkan struktur bangunan.

Transisi energi akan datang. Namun, perwakilan komunitas kecil sering kali bingung mengenai apa sebenarnya dampaknya bagi mereka. Energi surya, fotovoltaik, atau energi panas bumi? Apa yang masuk akal dan sejauh mana teknologi ini dapat berkontribusi terhadap pasokan energi masyarakat? Bagaimana dengan kemungkinan pendanaan?

Alat perangkat lunak menganalisis kebutuhan dan kemungkinan

Alat dari divisi Teknologi Sistem Terapan AST dari Institut Fraunhofer untuk Optronics, Teknologi Sistem dan Analisis Gambar IOSB, yang dikembangkan oleh para peneliti dalam proyek “Rekayasa Energi dan Pemodelan Ekonomi modTRAIL”, ikut berperan di sini. “Dengan perangkat lunak kami, walikota di komunitas yang lebih kecil dapat mengetahui kemungkinan teknis di bidang transisi energi dan pendanaan terkait – yang disesuaikan secara individual untuk komunitas tersebut,” kata Liane Rublack, ilmuwan di Fraunhofer IOBS-AST. “Panas dan listrik tidak harus dihasilkan 100 persen dari sumber terbarukan; melainkan, alat tersebut bergantung pada bauran energi dari sistem pembangkit konvensional dan terbarukan.”

Para peneliti sudah menguji alat ini di empat komunitas model di Thuringia yang berpenduduk kurang dari sepuluh ribu jiwa - lebih tepatnya di Kahla, Werther, Neumark, dan Großobaren. Bagi para pengambil keputusan di masyarakat, gambarannya seperti ini: Mereka pertama-tama memasukkan nama komunitas mereka dan kemudian menerima informasi lebih rinci tentang kebutuhan listrik dan panas di wilayah mereka. Mereka kemudian menyatakan keinginan mereka untuk pasokan listrik dan panas di masa depan. Teknologi manakah yang ingin Anda andalkan dan teknologi mana yang ingin Anda kecualikan? Ada banyak pilihan yang bisa dipilih, seperti energi matahari dan angin, listrik dan penyimpanan panas, boiler kondensasi minyak dan gas, pompa panas udara, dan pompa panas bumi. Alat ini juga meminta permintaan mengenai faktor-faktor lain. Apakah fokusnya pada minimalisasi emisi CO2 atau justru pada biaya pengadaan energi? Hasilnya, walikota atau pengambil keputusan lainnya menerima informasi tentang seperti apa bauran energi dan sistem yang memenuhi target yang ditetapkan, misalnya yang terdiri dari sistem fotovoltaik, penyimpanan listrik dan panas, serta gabungan pembangkit listrik dan panas. Informasi tersebut juga mencakup biaya instalasi dan pengoperasian, biaya pengadaan energi, jumlah emisi CO2 dan pilihan pendanaan.

“Kami ingin menggunakan alat kami untuk memulai dan menunjukkan kepada walikota di komunitas kecil potensi yang ditawarkan sumber energi terbarukan untuk wilayah mereka,” jelas Rublack. Sebagai data dasar untuk alat ini, para peneliti di Fraunhofer IOSB-AST menggunakan profil beban standar untuk rumah tangga serta rangkaian waktu untuk sumber energi terbarukan yang disimpan oleh Dinas Cuaca Jerman - dalam hal ini berasal dari stasiun cuaca Thuringian dekat Erfurt-Weimar . Untuk komunitas dengan jumlah penduduk kurang dari 10.000 di Thuringia, data yang diperlukan sudah disimpan dalam sistem. Namun, alat ini juga dapat digunakan di negara bagian lain yang memiliki data terkait.

Mengatasi hambatan masuk

Model optimasi ini akan diintegrasikan sebagai komponen (modul) ke dalam perangkat lunak online proyek bersama TRAIL. Tujuan khusus dari proyek bersama “Transformasi di Kawasan Pedesaan (TRAIL)” adalah ketersediaan alat yang mudah digunakan yang membantu memotivasi sejumlah besar komunitas kecil untuk secara intensif mengatasi masalah pasokan energi yang efisien. Secara khusus, hambatan masuk yang terlihat dari terbatasnya sumber daya manusia dan keuangan harus diatasi. Perangkat lunak online sedang dikembangkan untuk menghasilkan pernyataan awal mengenai konsumsi listrik dan panas di masyarakat dan memberikan rekomendasi untuk tindakan lebih lanjut, terutama berdasarkan data GIS yang dapat diakses publik, data sensus, dan database lain yang ada.

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Kota-kota yang berpartisipasi dapat memperoleh langkah-langkah untuk transisi energi regional mereka menggunakan alat online inovatif TRAILstarter: www.trail-energie.de

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Energi surya, energi panas bumi, atau fotovoltaik – bentuk pasokan energi manakah yang paling sesuai untuk masyarakat? Perwakilan komunitas yang lebih kecil dihadapkan pada banyaknya informasi, yang dalam banyak kasus meningkatkan ketidakpastian yang ada. Alat online inovatif dari Fraunhofer kini menyoroti permasalahan ini dan menentukan bauran energi yang optimal untuk setiap individu, termasuk pilihan pendanaan.

© Data Terbuka Thuringia | kota virtualSYSTEMS GmbH | Tata Letak: Daniel Cebulla (JENA-GEOS®-Ingenieurbüro GmbH)

Memvisualisasikan kebutuhan panas komunitas Neumark (486 jiwa) dalam jaringan 100 x 100 m. Warna gelap menunjukkan kebutuhan panas yang tinggi. Hasilnya diperkirakan berdasarkan struktur bangunan.

Perubahan haluan energi sudah dekat. Namun, perwakilan komunitas kecil sering kali bertanya-tanya seperti apa dampaknya bagi mereka. Energi surya, fotovoltaik, atau energi panas bumi? Apa yang masuk akal dan sejauh mana teknologi ini dapat berkontribusi terhadap pasokan energi masyarakat? Bagaimana dengan kemungkinan subsidi?

Alat perangkat lunak menganalisis kebutuhan dan kemungkinan

Di sinilah alat dari unit AST Teknologi Sistem Terapan dari Institut Fraunhofer untuk Optronics, Rekayasa Sistem, dan Eksploitasi Gambar IOSB berperan, yang telah dikembangkan oleh para peneliti dalam proyek “teknologi energi dan pemodelan ekonomi modTRAIL”. “Dengan perangkat lunak kami, walikota di komunitas yang lebih kecil dapat memperoleh informasi tentang kemungkinan teknis di bidang transformasi sistem energi dan subsidi terkait – dan informasi ini disesuaikan secara individual untuk komunitas tersebut,” kata Liane Rublack, ilmuwan di Fraunhofer IOBS-AST. “Panas dan listrik tidak harus dihasilkan seratus persen dari sumber terbarukan, namun alat ini berfokus pada bauran energi pembangkit listrik konvensional dan terbarukan.

Para peneliti sudah menguji alat ini di empat komunitas model di Thuringia yang berpenduduk kurang dari sepuluh ribu jiwa – lebih tepatnya di Kahla, Werther, Neumark, dan Großobaren. Bagi pengambil keputusan di kotamadya, situasinya adalah sebagai berikut: Mereka pertama-tama memasukkan nama kotamadya mereka dan kemudian menerima informasi lebih rinci mengenai kebutuhan listrik dan pemanas di kota mereka. Kemudian mereka memasukkan keinginan mereka untuk pasokan listrik dan panas di masa depan. Teknologi mana yang ingin mereka andalkan, dan teknologi mana yang lebih baik mereka tinggalkan? Ada banyak pilihan yang bisa dipilih, seperti energi matahari dan angin, listrik dan penyimpanan panas, boiler kondensasi minyak dan gas, pompa panas udara, dan pompa panas bumi. Alat ini juga menanyakan permintaan mengenai faktor-faktor lain. Apakah fokusnya pada meminimalkan emisi CO2 atau lebih tepatnya pada biaya pembelian energi? Hasilnya, walikota atau pengambil keputusan lainnya menerima informasi tentang seperti apa gabungan energi dan pembangkit listrik yang memenuhi target yang ditentukan, misalnya terdiri dari sistem fotovoltaik, penyimpanan listrik dan panas, serta gabungan pembangkit listrik dan panas. Informasi tersebut juga mencakup biaya instalasi dan pengoperasian, biaya pengadaan energi, jumlah emisi CO2 dan kemungkinan subsidi.

“Dengan alat kami, kami ingin memulai dan menunjukkan kepada walikota di komunitas kecil potensi yang ditawarkan sumber energi terbarukan bagi komunitas mereka,” jelas Rublack. Para peneliti Fraunhofer IOSB-AST menggunakan profil beban standar untuk rumah tangga serta rangkaian waktu untuk sumber energi terbarukan yang disimpan oleh Dinas Cuaca Jerman – dalam hal ini stasiun cuaca Thuringian dekat Erfurt-Weimar – sebagai data dasar untuk alat tersebut. Untuk komunitas dengan kurang dari 10.000 penduduk di Thuringia, data yang diperlukan sudah disimpan dalam sistem. Namun, alat ini juga dapat digunakan dengan data terkait di negara bagian Jerman lainnya.

Mengatasi hambatan masuk

Model optimasi ini akan diintegrasikan sebagai komponen (modul) ke dalam perangkat lunak online proyek bersama TRAIL. Tujuan konkrit dari proyek bersama “Transformasi di Kawasan Pedesaan (TRAIL)” adalah tersedianya alat yang mudah digunakan yang membantu memotivasi sejumlah besar komunitas kecil untuk menangani masalah pasokan energi yang efisien secara intensif. Secara khusus, proyek ini bertujuan untuk mengatasi hambatan masuk yang terlihat pada terbatasnya sumber daya manusia dan keuangan. Perangkat lunak online akan dikembangkan, yang terutama menggunakan data GIS, data sensus, dan database lain yang dapat diakses publik untuk menghasilkan pernyataan awal mengenai konsumsi listrik dan panas di kota-kota dan untuk memberikan rekomendasi untuk tindakan lebih lanjut.

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Dengan menggunakan alat online inovatif TRAILstarter, kota-kota yang berpartisipasi dapat memperoleh langkah-langkah untuk transformasi sistem energi regional mereka: www.trail-energie.de