Odpowiedni miks energetyczny dla mniejszych społeczności

Opublikowano: 23 stycznia 2020 / Aktualizacja z: 17 sierpnia 2020 - Autor: Konrad Wolfenstein

Przełącz na wersję angielską

Narzędzie Fraunhofera na rzecz transformacji energetyki miejskiej

 

Energia słoneczna, energia geotermalna czy fotowoltaika – która forma zaopatrzenia w energię jest najbardziej odpowiednia dla społeczności? Przedstawiciele mniejszych społeczności mają do czynienia z ogromną ilością informacji, co w wielu przypadkach zwiększa istniejącą niepewność. Nowe narzędzie internetowe firmy Fraunhofer rzuca teraz światło na tę dżunglę i określa optymalny koszyk energetyczny dla każdej osoby, w tym opcje finansowania.

 

 

Wizualizacja zapotrzebowania na ciepło gminy Neumark (486 mieszkańców) w siatce 100 x 100 m. Ciemne kolory wskazują na duże zapotrzebowanie na ciepło. Wyniki oszacowano na podstawie konstrukcji budynku.

Nadchodzi transformacja energetyczna. Jednakże przedstawiciele małych społeczności często nie wiedzą, jak dokładnie mogłoby to w ich przypadku wyglądać. Energia słoneczna, fotowoltaika czy energia geotermalna? Jaki ma sens i w jakim stopniu te technologie mogą przyczynić się do zaopatrzenia społeczności w energię? A co z ewentualnym finansowaniem?

Narzędzie programowe analizuje potrzeby i możliwości

W tym przypadku w grę wchodzi narzędzie z oddziału Applied Systems Technology AST Instytutu Optroniki, Technologii Systemów i Analizy Obrazu im. Fraunhofera IOSB, które naukowcy opracowali w ramach projektu „Inżynieria energetyczna i modelowanie ekonomiczne modTRAIL”. „Dzięki naszemu oprogramowaniu burmistrzowie mniejszych gmin mogą dowiedzieć się o możliwościach technicznych w obszarze transformacji energetycznej i związanym z nią finansowaniem – dostosowanym indywidualnie do społeczności” – mówi Liane Rublack, naukowiec w Fraunhofer IOBS-AST. „Ciepło i energia elektryczna nie muszą być wytwarzane w 100% ze źródeł odnawialnych; narzędzie opiera się raczej na koszyku energetycznym systemów wytwarzania konwencjonalnego i odnawialnego”.

Naukowcy testują już to narzędzie w czterech modelowych społecznościach w Turyngii liczących mniej niż dziesięć tysięcy mieszkańców, a dokładniej w Kahla, Werther, Neumark i Großobaren. Dla decydentów w gminach wygląda to tak: najpierw wpisują nazwę swojej społeczności, a następnie otrzymują bardziej szczegółowe informacje na temat zapotrzebowania na energię elektryczną i ciepło na swoim terenie. Następnie wyrażają swoje życzenia dotyczące przyszłych dostaw energii elektrycznej i ciepła. Na jakich technologiach chciałbyś się oprzeć, a które wolisz wykluczyć? Do wyboru jest wiele opcji, takich jak energia słoneczna i wiatrowa, magazynowanie energii elektrycznej i ciepła, kotły kondensacyjne na olej i gaz, powietrzne pompy ciepła i geotermalne pompy ciepła. Narzędzie prosi również o zapytania dotyczące innych czynników. Czy nacisk położony jest na minimalizację emisji CO2, czy raczej na koszty zakupu energii? W rezultacie burmistrzowie lub inni decydenci otrzymują informację, jak mógłby wyglądać miks energetyczny i systemowy, który spełniałby założone cele, np. składający się z systemów fotowoltaicznych, magazynów energii elektrycznej i ciepła oraz elektrociepłowni. Informacje obejmują również koszty instalacji i eksploatacji, koszty zakupu energii, wielkość emisji CO2 i możliwości finansowania.

„Chcemy wykorzystać nasze narzędzie, aby ruszyć z miejsca i pokazać burmistrzom małych społeczności potencjał, jaki oferują odnawialne źródła energii dla ich miejscowości” – wyjaśnia Rublack. Jako podstawowe dane dla narzędzia badacze z Fraunhofer IOSB-AST wykorzystali standardowe profile obciążenia gospodarstw domowych, a także szeregi czasowe dla odnawialnych źródeł energii przechowywane przez Niemiecką Służbę Meteorologiczną – w tym przypadku te ze stacji pogodowej z Turyngii niedaleko Erfurtu-Weimaru . W przypadku społeczności liczących mniej niż 10 000 mieszkańców w Turyngii niezbędne dane są już zapisane w systemie. Jednakże narzędzie to może być stosowane także w innych krajach związkowych posiadających odpowiednie dane.

Pokonaj bariery wejścia

Ten model optymalizacji ma zostać zintegrowany jako komponent (moduł) z oprogramowaniem online wspólnego projektu TRAIL. Celem szczegółowym wspólnego projektu „Transformacja na obszarach wiejskich (TRAIL)” jest dostępność łatwego w użyciu narzędzia, które pomaga zmotywować dużą liczbę mniejszych społeczności do intensywnego rozwiązywania problemów efektywnego zaopatrzenia w energię. W szczególności należy pokonać przeszkody na rynku, które można dostrzec w ograniczonych zasobach ludzkich i finansowych. Trwają prace nad oprogramowaniem internetowym, które generuje wstępne zestawienia dotyczące zużycia energii elektrycznej i ciepła w społecznościach i sugeruje zalecenia dotyczące dalszych działań, przede wszystkim w oparciu o publicznie dostępne dane GIS, dane ze spisów ludności i inne istniejące bazy danych.

 

 

Uczestniczące gminy mogą opracować środki dotyczące regionalnej transformacji energetycznej za pomocą innowacyjnego narzędzia internetowego TRAILstarter: www.trail-energie.de

 

Energia słoneczna, energia geotermalna czy fotowoltaika – która forma zaopatrzenia w energię jest najbardziej odpowiednia dla społeczności? Przedstawiciele mniejszych społeczności mają do czynienia z ogromną ilością informacji, co w wielu przypadkach zwiększa istniejącą niepewność. Innowacyjne narzędzie internetowe firmy Fraunhofer rzuca teraz światło na tę dżunglę i określa optymalny koszyk energetyczny dla każdej osoby, w tym opcje finansowania.

 

 

Wizualizacja zapotrzebowania na ciepło gminy Neumark (486 mieszkańców) w siatce 100 x 100 m. Ciemne kolory wskazują na duże zapotrzebowanie na ciepło. Wyniki oszacowano na podstawie konstrukcji budynku.

Przewrót w energetyce jest nieuchronny. Jednak przedstawiciele małych społeczności często zastanawiają się, jak to dokładnie mogłoby wyglądać w ich przypadku. Energia słoneczna, fotowoltaika czy energia geotermalna? Jaki ma sens i w jakim stopniu te technologie mogą przyczynić się do zaopatrzenia społeczności w energię? A co z ewentualnymi dotacjami?

Narzędzie programowe analizuje potrzeby i możliwości

W tym miejscu z pomocą przychodzi narzędzie z jednostki AST ds. technologii systemów stosowanych w Instytucie Optroniki, Inżynierii Systemów i Eksploatacji Obrazu im. Fraunhofera IOSB, które naukowcy opracowali w ramach projektu „technologia energetyczna modTRAIL i modelowanie ekonomiczne”. „Dzięki naszemu oprogramowaniu burmistrzowie mniejszych gmin mogą uzyskać informacje o możliwościach technicznych w zakresie transformacji systemu energetycznego i związanych z nią dotacji – a informacje te są indywidualnie dostosowywane do danej społeczności” – mówi Liane Rublack, naukowiec w Fraunhofer IOBS-AST. „Ciepło i prąd nie muszą być wytwarzane w stu procentach ze źródeł odnawialnych, ale narzędzie koncentruje się na miksie energetycznym elektrowni konwencjonalnych i odnawialnych.

Naukowcy testują już to narzędzie w czterech modelowych społecznościach w Turyngii liczących mniej niż dziesięć tysięcy mieszkańców – a dokładniej w Kahla, Werther, Neumark i Großobaren. Dla decydentów w gminach sytuacja wygląda następująco: najpierw wpisują nazwę swojej gminy, a następnie otrzymują bardziej szczegółowe informacje na temat zapotrzebowania na energię elektryczną i ciepło w swojej miejscowości. Następnie wpisują swoje życzenia dotyczące przyszłych dostaw energii elektrycznej i ciepła. Na jakich technologiach chcieliby się oprzeć, a z jakich woleliby zrezygnować? Do wyboru jest wiele opcji, takich jak energia słoneczna i wiatrowa, magazynowanie energii elektrycznej i ciepła, kotły kondensacyjne na olej i gaz, powietrzne pompy ciepła i geotermalne pompy ciepła. Narzędzie odpytuje także żądania dotyczące innych czynników. Czy skupiamy się na minimalizacji emisji CO2, czy raczej na kosztach zakupu energii? W rezultacie burmistrzowie lub inni decydenci otrzymują informację, jak mógłby wyglądać miks energetyczno-roślinny spełniający określone cele, np. składający się z systemów fotowoltaicznych, magazynów energii elektrycznej i ciepła oraz elektrociepłowni. Informacje obejmują również koszty instalacji i eksploatacji, koszty zakupu energii, wielkość emisji CO2 i możliwości uzyskania dotacji.

„Dzięki naszemu narzędziu chcemy rozkręcić piłkę i pokazać burmistrzom małych gmin potencjał, jaki oferują ich społeczności odnawialne źródła energii” – wyjaśnia Rublack. Badacze Fraunhofer IOSB-AST wykorzystali standardowe profile obciążenia dla gospodarstw domowych, a także szeregi czasowe dla odnawialnych źródeł energii przechowywane przez niemiecką służbę pogodową – w tym przypadku stację pogodową z Turyngii w pobliżu Erfurtu-Weimaru – jako podstawowe dane narzędzia. W przypadku gmin liczących mniej niż 10 000 mieszkańców w Turyngii niezbędne dane są już zapisane w systemie, jednak narzędzie może być wykorzystywane również z odpowiednimi danymi w innych krajach związkowych Niemiec.

Pokonywanie barier wejścia

Ten model optymalizacji ma zostać zintegrowany jako komponent (moduł) z oprogramowaniem online wspólnego projektu TRAIL. Konkretnym celem wspólnego projektu „Transformacja na obszarach wiejskich (TRAIL)” jest dostępność łatwego w użyciu narzędzia, które pomaga zmotywować dużą liczbę mniejszych społeczności do intensywnego zajmowania się kwestiami efektywnego zaopatrzenia w energię. Celem projektu jest w szczególności przezwyciężenie barier wejścia, które wynikają z ograniczonych zasobów ludzkich i finansowych. Opracowane zostanie narzędzie internetowe, które będzie wykorzystywać przede wszystkim publicznie dostępne dane GIS, dane ze spisów ludności i inne istniejące bazy danych w celu generowania wstępnych zestawień dotyczących zużycia energii elektrycznej i ciepła w gminach oraz sugerowania zaleceń dotyczących dalszych działań.

 

 

Korzystając z innowacyjnego narzędzia internetowego TRAILstarter, uczestniczące gminy mogą określić środki transformacji regionalnego systemu energetycznego: www.trail-energie.de