Campuran energi yang cocok untuk komunitas kecil

Diterbitkan pada: 23 Januari 2020 / Diperbarui pada: 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 mana yang paling sesuai untuk masyarakat? Perwakilan dari kotamadya yang lebih kecil dihadapkan pada sejumlah besar informasi, yang sering kali memperburuk ketidakpastian yang ada. Sebuah alat daring baru dari Fraunhofer kini memberikan pencerahan pada lanskap yang kompleks ini dan menentukan bauran energi yang optimal secara individual, termasuk peluang pendanaan yang tersedia.

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

Visualisasi kebutuhan pemanasan kotamadya Neumark (486 penduduk) pada grid 100 x 100 m. Warna gelap menunjukkan kebutuhan pemanasan yang tinggi. Hasil tersebut diperkirakan berdasarkan struktur bangunan.

Transisi energi sudah di depan mata. Namun, perwakilan dari komunitas kecil seringkali tidak yakin seperti apa transisi ini bagi mereka. Energi surya, fotovoltaik, atau energi panas bumi? Mana yang paling masuk akal, dan sejauh mana teknologi ini dapat berkontribusi pada pasokan energi komunitas? Bagaimana dengan potensi subsidi?

Alat perangkat lunak menganalisis kebutuhan dan kemungkinan

Di sinilah peran sebuah alat dari divisi Teknologi Sistem Terapan AST dari Institut Fraunhofer untuk Optronik, Teknologi Sistem, dan Pemrosesan Citra IOSB, yang dikembangkan oleh para peneliti dalam proyek "Teknologi Energi dan Pemodelan Ekonomi modTRAIL". "Perangkat lunak kami memungkinkan walikota kota-kota kecil untuk mempelajari kemungkinan teknis di bidang transisi energi dan peluang pendanaan yang sesuai – yang disesuaikan dengan kota mereka masing-masing," kata Liane Rublack, seorang ilmuwan di Fraunhofer IOBS-AST. "Panas dan listrik tidak harus dihasilkan sepenuhnya dari sumber terbarukan; sebaliknya, alat ini bergantung pada campuran energi dari fasilitas pembangkit konvensional dan terbarukan."

Di empat kotamadya percontohan di Thuringia dengan penduduk kurang dari sepuluh ribu jiwa – khususnya Kahla, Werther, Neumark, dan Großobringen – para peneliti telah menguji alat tersebut. Bagi para pengambil keputusan di kotamadya-kotamadya ini, prosesnya berjalan sebagai berikut: Pertama, mereka memasukkan nama kotamadya mereka dan kemudian menerima informasi rinci tentang permintaan listrik dan pemanasan di kota mereka. Selanjutnya, mereka menentukan preferensi mereka untuk pasokan listrik dan pemanasan di masa mendatang. Teknologi mana yang ingin mereka gunakan, dan mana yang ingin mereka hindari? Tersedia banyak pilihan, seperti energi surya dan angin, penyimpanan listrik dan panas, boiler kondensasi minyak dan gas, pompa panas sumber udara, dan pompa panas geotermal. Alat ini juga menanyakan preferensi mengenai faktor lain. Apakah meminimalkan emisi CO2 menjadi prioritas, atau lebih tentang biaya pengadaan energi? Hasilnya, walikota dan pengambil keputusan lainnya menerima informasi tentang seperti apa campuran energi dan pembangkit yang memenuhi target yang ditentukan, misalnya, terdiri dari sistem fotovoltaik, penyimpanan listrik dan panas, dan pembangkit panas dan listrik gabungan. Informasi tersebut juga mencakup biaya instalasi dan pengoperasian, biaya pengadaan energi, jumlah emisi CO2, dan peluang pendanaan.

“Dengan alat kami, kami ingin memulai dan menunjukkan kepada walikota komunitas kecil potensi yang ditawarkan sumber energi terbarukan bagi kota mereka,” jelas Rublack. Para peneliti di Fraunhofer IOSB-AST menggunakan profil beban standar untuk rumah tangga dan data deret waktu untuk sumber energi terbarukan yang disediakan oleh Dinas Meteorologi Jerman (DWD) – dalam hal ini, data dari stasiun cuaca Thuringia di dekat Erfurt-Weimar – sebagai dasar untuk alat tersebut. Data yang diperlukan untuk kotamadya dengan penduduk kurang dari 10.000 jiwa di Thuringia sudah tersimpan dalam sistem. Namun, alat ini juga dapat digunakan di negara bagian Jerman lainnya dengan data yang sesuai.

Mengatasi hambatan masuk

Model optimasi ini akan diintegrasikan sebagai modul ke dalam perangkat lunak daring dari proyek kolaboratif TRAIL. Tujuan spesifik dari proyek kolaboratif "Transformasi di Daerah Pedesaan (TRAIL)" adalah untuk menyediakan alat yang mudah digunakan yang memotivasi sejumlah besar kotamadya kecil untuk terlibat secara intensif dengan isu-isu pasokan energi yang efisien. Secara khusus, proyek ini bertujuan untuk mengatasi hambatan awal untuk masuk, yang terbatas dalam hal personel dan sumber daya keuangan. Sebuah perangkat lunak daring akan dikembangkan yang, terutama berdasarkan data GIS yang dapat diakses publik, data sensus, dan basis data lain yang ada, akan menghasilkan data awal tentang konsumsi listrik dan panas di kotamadya dan menyarankan rekomendasi untuk tindakan selanjutnya.

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Alat daring inovatif TRAILstarter memungkinkan kotamadya yang berpartisipasi untuk mengembangkan langkah-langkah transisi energi regional mereka: www.trail-energie.de

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Energi surya, energi panas bumi, atau fotovoltaik – bentuk pasokan energi mana yang paling sesuai untuk komunitas? Perwakilan komunitas kecil dihadapkan pada sejumlah besar informasi, yang dalam banyak kasus meningkatkan ketidakpastian yang ada. Sebuah alat daring inovatif dari Fraunhofer kini memberikan pencerahan di tengah kerumitan ini dan menentukan bauran energi optimal untuk setiap individu, termasuk opsi pendanaan.

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

Visualisasi kebutuhan panas komunitas Neumark (486 penduduk) dalam grid 100 x 100 m. Warna gelap menunjukkan kebutuhan panas yang tinggi. Hasil tersebut diperkirakan berdasarkan struktur bangunan.

Transisi energi sudah di depan mata. Namun, perwakilan komunitas kecil sering bertanya-tanya seperti apa sebenarnya transisi ini bagi mereka. Energi surya, fotovoltaik, atau energi panas bumi? Mana yang paling masuk akal dan sejauh mana teknologi ini dapat berkontribusi pada pasokan energi komunitas? Bagaimana dengan kemungkinan subsidi?

Alat perangkat lunak menganalisis kebutuhan dan kemungkinan

Di sinilah peran sebuah alat dari unit Teknologi Sistem Terapan AST dari Institut Fraunhofer untuk Optronik, Rekayasa Sistem, dan Eksploitasi Citra IOSB, yang telah dikembangkan oleh para peneliti dalam proyek “modTRAIL teknologi energi dan pemodelan ekonomi”. “Dengan perangkat lunak kami, walikota komunitas yang lebih kecil dapat memperoleh informasi tentang kemungkinan teknis di bidang transformasi sistem energi dan subsidi yang sesuai – 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, tetapi alat ini berfokus pada campuran energi dari pembangkit listrik konvensional dan terbarukan.”.

Para peneliti telah menguji alat ini di empat komunitas model di Thuringia dengan penduduk kurang dari sepuluh ribu jiwa – lebih tepatnya di Kahla, Werther, Neumark, dan Großobaren. Bagi para pengambil keputusan di kotamadya, situasinya adalah sebagai berikut: Mereka pertama-tama memasukkan nama kotamadya mereka dan kemudian menerima informasi lebih rinci tentang kebutuhan listrik dan panas 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 abaikan? Ada banyak pilihan yang dapat dipilih, seperti energi surya dan angin, penyimpanan listrik dan panas, boiler kondensasi minyak dan gas, pompa panas udara, dan pompa panas geotermal. Alat ini juga menanyakan permintaan terkait faktor lain. Apakah fokusnya pada meminimalkan emisi CO2 atau lebih pada biaya pembelian energi? Hasilnya, walikota atau pengambil keputusan lainnya menerima informasi tentang seperti apa campuran energi dan pembangkit yang memenuhi target yang ditentukan, misalnya terdiri dari sistem fotovoltaik, penyimpanan listrik dan panas, dan pembangkit panas dan listrik gabungan. 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 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 deret waktu untuk sumber energi terbarukan yang disimpan oleh Layanan Cuaca Jerman – dalam hal ini stasiun cuaca Thuringia di dekat Erfurt-Weimar – sebagai data dasar untuk alat tersebut. Untuk komunitas dengan kurang dari 10.000 penduduk di Thuringia, data yang diperlukan sudah tersimpan dalam sistem. Namun, alat ini juga dapat digunakan dengan data yang sesuai di negara bagian Jerman lainnya.

Mengatasi hambatan masuk

Model optimasi ini akan diintegrasikan sebagai komponen (modul) ke dalam perangkat lunak daring dari proyek bersama TRAIL. Tujuan konkret dari proyek bersama “Transformasi di Daerah Pedesaan (TRAIL)” adalah tersedianya alat yang mudah digunakan yang membantu memotivasi sejumlah besar komunitas kecil untuk secara intensif menangani masalah pasokan energi yang efisien. Secara khusus, proyek ini bertujuan untuk mengatasi hambatan masuk yang terlihat pada keterbatasan sumber daya manusia dan keuangan. Sebuah perangkat lunak daring akan dikembangkan, yang terutama menggunakan data GIS yang dapat diakses publik, data sensus, dan basis data lain yang ada untuk menghasilkan pernyataan awal tentang konsumsi listrik dan panas di kotamadya dan untuk menyarankan rekomendasi untuk tindakan selanjutnya.

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Dengan menggunakan alat daring inovatif TRAILstarter, kotamadya yang berpartisipasi dapat merumuskan langkah-langkah untuk transformasi sistem energi regional mereka: www.trail-energie.de