小規模コミュニティに適したエネルギーミックス

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公開日: 2020 年 1 月 23 日 / 更新日: 2020 年 8 月 17 日 - 著者: Konrad Wolfenstein

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都市エネルギー移行のためのフラウンホーファーツール

太陽エネルギー、地熱エネルギー、太陽光発電 – どのエネルギー供給形態が地域社会に最も適しているでしょうか? 小規模コミュニティの代表者は膨大な量の情報に直面しており、多くの場合、既存の不確実性が増大します。フラウンホーファーの新しいオンラインツールは、このジャングルに光を当て、資金調達オプションを含め、各個人にとって最適なエネルギーの組み合わせを決定します。

©オープンデータテューリンゲン州 | virtualcitySYSTEMS GmbH | レイアウト: Daniel Cebulla (JENA-GEOS®-Ingenieurbüro GmbH)

ノイマルク市 (住民 486 人) の熱要件を 100 x 100 m のグリッドで視覚化しました。暗い色は、高い熱が必要であることを示します。結果は建物の構造に基づいて推定されました。

エネルギー転換が近づいています。しかし、小規模コミュニティの代表者は、これが自分たちにとって具体的にどのようなものになるのかについて混乱することがよくあります。太陽エネルギー、太陽光発電、それとも地熱エネルギーですか? 何が理にかなっていて、これらの技術は地域社会のエネルギー供給にどの程度貢献できるのでしょうか? 可能性のある資金調達についてはどうですか？

ソフトウェアツールはニーズと可能性を分析します

ここでは、フラウンホーファー光学・システム技術・画像解析研究所 IOSB の応用システム技術 AST 部門のツールが活躍します。このツールは、研究者らが「エネルギー工学および経済モデリング modTRAIL」プロジェクトで開発したものです。フラウンホーファー IOBS-AST の科学者、リアン・ルーブラック氏は、「私たちのソフトウェアを使用すると、小規模コミュニティの首長は、エネルギー移行の分野における技術的可能性と、コミュニティに合わせて個別に調整された対応する資金について知ることができます」と述べています。「熱と電気は 100% 再生可能資源から生成される必要はありません。むしろ、このツールは従来の発電システムと再生可能発電システムのエネルギー混合に依存します。」

研究者らはすでに、人口1万人未満のチューリンゲン州の4つのモデルコミュニティ、より正確にはカーラ、ヴェルター、ノイマルク、グローショバーレンでこのツールをテストしている。コミュニティの意思決定者にとって、これは次のようになります。最初にコミュニティの名前を入力し、次にその地域の電力と熱の要件に関する詳細情報を受け取ります。そして、将来の電力と熱の供給についての希望を述べます。どのテクノロジーを信頼し、どのテクノロジーを除外したいですか? 太陽エネルギーと風力エネルギー、電力と蓄熱、石油とガスの凝縮ボイラー、空気ヒートポンプ、地熱ヒートポンプなど、数多くのオプションから選択できます。このツールは、他の要素に関するリクエストも求めます。 CO2 排出量を最小限に抑えることに重点を置いているのでしょうか、それともエネルギーの調達コストに重点を置いているのでしょうか? その結果、市長やその他の意思決定者は、太陽光発電システム、電気と熱の貯蔵、熱と発電の複合施設など、定められた目標を満たすエネルギーとシステムの組み合わせがどのようなものになるかについての情報を受け取ります。この情報には、設置と運用のコスト、エネルギー調達コスト、CO2 排出量、資金調達のオプションも含まれます。

「私たちはツールを使って軌道に乗り、小さなコミュニティの首長たちに再生可能エネルギー源がその地域にもたらす可能性を示したいと考えています」と Rublack 氏は説明します。フラウンホーファー IOSB-AST の研究者らは、このツールの基本データとして、家庭の標準負荷プロファイルと、ドイツ気象局が保管している再生可能エネルギー源の時系列を使用しました。この場合は、エアフルト・ワイマール近郊のチューリンゲン気象観測所からのものです。。チューリンゲン州の住民が 10,000 人未満のコミュニティの場合、必要なデータはすでにシステムに保存されています。ただし、このツールは関連データを使用して他の連邦州でも使用できます。

参入障壁を克服する

この最適化モデルは、TRAIL共同プロジェクトのオンラインソフトウェアにコンポーネント（モジュール）として統合される予定です。共同プロジェクト「農村地域の変革（TRAIL）」の具体的な目標は、多くの小規模コミュニティが効率的なエネルギー供給の問題に集中的に取り組むよう動機付けるのに役立つ使いやすいツールを利用できるようにすることです。特に、限られた人的資源と資金的資源に見られる参入障壁を克服する必要があります。主に公的にアクセス可能な GIS データ、国勢調査データ、その他の既存のデータベースに基づいて、地域社会の電力と熱の消費に関する最初の声明を生成し、さらなる行動のための推奨事項を提案するオンラインソフトウェアツールが開発されています。

参加自治体は、革新的なオンラインツール TRAILstarter を使用して、地域のエネルギー転換のための対策を導き出すことができます: www.trail-energie.de

太陽エネルギー、地熱エネルギー、太陽光発電 – どのエネルギー供給形態が地域社会に最も適しているでしょうか? 小規模コミュニティの代表者は膨大な量の情報に直面しており、多くの場合、既存の不確実性が増大します。フラウンホーファーの革新的なオンラインツールは現在、このジャングルに光を当て、資金調達のオプションを含め、各個人にとって最適なエネルギーの組み合わせを決定しています。

©オープンデータテューリンゲン州 | virtualcitySYSTEMS GmbH | レイアウト: Daniel Cebulla (JENA-GEOS®-Ingenieurbüro GmbH)

ノイマルクコミュニティ (住民 486 人) の熱需要を 100 x 100 m のグリッドで視覚化しました。暗い色は高い熱需要を示します。結果は建物の構造に基づいて推定されました。

エネルギー転換は差し迫っています。しかし、小さなコミュニティの代表者は、これが自分たちにとって一体どのようなものになるのか疑問に思うことがよくあります。太陽エネルギー、太陽光発電、それとも地熱エネルギーですか? 何が理にかなっていて、これらの技術は地域社会のエネルギー供給にどの程度貢献できるのでしょうか? 補助金の可能性についてはどうですか？

ソフトウェアツールはニーズと可能性を分析します

これは、研究者が「Modtrail Energy Technology and Economic Modeling」プロジェクトで開発したOptronics、Systems Engineering、Image Exploation IOSBのFraunhofer InstituteのApplied Systems Technology ASTユニットのツールが作用する場所です。「私たちのソフトウェアを使用すると、小規模なコミュニティの市長は、エネルギーシステムの変革と対応する補助金の技術的可能性について知らせることができます。この情報はコミュニティへの個別の貨物です」「熱と電気は、再生可能エネルギー源から100％を生成する必要はありませんが、このツールは従来の生成と再生可能な発電のエネルギー混合に焦点を当てています。

研究者らはすでに、人口1万人未満のチューリンゲン州の4つのモデルコミュニティ、より正確にはカーラ、ヴェルター、ノイマルク、グローショバーレンでこのツールをテストしている。自治体の意思決定者にとって、状況は次のとおりです。最初に自治体の名前を入力し、次にその自治体の電力と熱の要件に関する詳細な情報を受け取ります。次に、将来の電力と熱の供給についての希望を入力します。どのテクノロジーに依存したいのでしょうか?どのテクノロジーを省略したいのでしょうか? 太陽エネルギーと風力エネルギー、電力と蓄熱、石油とガスの凝縮ボイラー、空気ヒートポンプ、地熱ヒートポンプなど、数多くのオプションから選択できます。このツールは、他の要素に関するリクエストもクエリします。 CO2 排出量を最小限に抑えることに重点を置いているのでしょうか、それともエネルギーの購入コストに重点を置いているのでしょうか? その結果、市長やその他の意思決定者は、指定された目標を満たすエネルギーとプラントの組み合わせがどのようなものになるか、たとえば太陽光発電システム、電力と蓄熱、および熱と発電の複合プラントで構成されるかについての情報を受け取ります。設置・運営にかかるコスト、エネルギー調達コスト、CO2排出量、補助金の可能性なども掲載されています。

「私たちのツールを使用すると、ボールを転がし、小さなコミュニティの市長に、再生可能エネルギー源がコミュニティに提供する可能性を示したいと考えています」とRublack氏は説明します。 Fraunhofer IOSB-AST研究者は、家庭用の負荷プロファイルと、ドイツの気象サービスによって保存されている再生可能エネルギー源の時系列を使用しました。 Thuringiaに10,000人未満の住民がいるコミュニティの場合、必要なデータはすでにシステムに保存されています。

参入障壁の克服

この最適化モデルは、コンポーネント（モジュール）として共同プロジェクトトレイルのオンラインソフトウェアに統合されます。共同プロジェクト「農村地域の変革（トレイル）」の具体的な目的は、効率的なエネルギー供給の問題に激しく対処するために多数の小さなコミュニティを動機づけるのに役立つ簡単なツールの利用可能性です。特に、このプロジェクトは、限られた人間および財源に見られる入場障壁を克服することを目的としています。オンラインソフトウェアツールが開発されます。これは、公開されているGISデータ、国勢調査データ、およびその他の既存のデータベースを使用して、自治体の電力と熱消費に関する初期声明を生成し、さらなるアクションの推奨事項を提案します。

革新的なオンラインツール TRAILstarter を使用すると、参加自治体は地域のエネルギーシステム変革のための対策を導き出すことができます: www.trail-energie.de