Combinação energética adequada para comunidades menores

Publicado em: 23 de janeiro de 2020 / atualização de: 17 de agosto de 2020 - Autor: Konrad Wolfenstein

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Ferramenta Fraunhofer para a transição energética municipal

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Energia solar, energia geotérmica ou energia fotovoltaica – que forma de fornecimento de energia é mais adequada para a comunidade? Os representantes das comunidades mais pequenas enfrentam uma enorme quantidade de informação, o que em muitos casos aumenta a incerteza existente. Uma nova ferramenta online da Fraunhofer lança agora luz sobre esta selva e determina o mix energético ideal para cada indivíduo, incluindo opções de financiamento.

© Dados Abertos Turíngia | virtualcitySYSTEMS GmbH | Layout: Daniel Cebulla (JENA-GEOS®-Ingenieurbüro GmbH)

Necessidades térmicas visualizadas do município de Neumark (486 habitantes) numa grelha de 100 x 100 m. As cores escuras indicam uma alta necessidade de calor. Os resultados foram estimados com base nas estruturas do edifício.

A transição energética está chegando. No entanto, os representantes de pequenas comunidades ficam muitas vezes confusos sobre o que exatamente isto poderia significar para eles. Energia solar, fotovoltaica ou energia geotérmica? O que faz sentido e até que ponto estas tecnologias podem contribuir para o abastecimento energético da comunidade? E quanto a um possível financiamento?

Ferramenta de software analisa necessidades e possibilidades

Uma ferramenta da divisão AST de Tecnologia de Sistemas Aplicados do Instituto Fraunhofer de Optrônica, Tecnologia de Sistemas e Análise de Imagens IOSB, que os pesquisadores desenvolveram no projeto “Engenharia de Energia e Modelagem Econômica modTRAIL”, entra em ação aqui. “Com o nosso software, os prefeitos de comunidades menores podem conhecer as possibilidades técnicas na área de transição energética e o financiamento correspondente – adaptado individualmente à comunidade”, afirma Liane Rublack, cientista do Fraunhofer IOBS-AST. “O calor e a eletricidade não têm de ser gerados 100% a partir de fontes renováveis; em vez disso, a ferramenta depende de uma combinação energética de sistemas de geração convencionais e renováveis.”

Os investigadores já estão a testar a ferramenta em quatro comunidades modelo na Turíngia com menos de dez mil habitantes – mais precisamente em Kahla, Werther, Neumark e Großobaren. Para os decisores nas comunidades é o seguinte: Primeiro introduzem o nome da sua comunidade e depois recebem informações mais detalhadas sobre as necessidades de electricidade e calor na sua área. Eles então declaram seus desejos para o futuro fornecimento de eletricidade e calor. Em quais tecnologias você gostaria de confiar e quais você preferiria excluir? Existem inúmeras opções à sua escolha, como energia solar e eólica, armazenamento de eletricidade e calor, caldeiras de condensação a óleo e gás, bombas de calor a ar e bombas de calor geotérmicas. A ferramenta também solicita solicitações sobre outros fatores. O foco está na minimização das emissões de CO2 ou antes nos custos de aquisição de energia? Como resultado, os autarcas ou outros decisores recebem informações sobre como poderia ser uma combinação de energia e sistemas que cumpra as metas estabelecidas, por exemplo, sistemas fotovoltaicos, armazenamento de eletricidade e calor e centrais combinadas de calor e energia. A informação inclui também os custos de instalação e operação, os custos de aquisição de energia, a quantidade de emissões de CO2 e as opções de financiamento.

“Queremos usar nossa ferramenta para dar o pontapé inicial e mostrar aos prefeitos de pequenas comunidades o potencial que as fontes de energia renováveis ​​oferecem para sua localidade”, explica Rublack. Como dados básicos para a ferramenta, os pesquisadores do Fraunhofer IOSB-AST usaram perfis de carga padrão para residências, bem como séries temporais para fontes de energia renováveis ​​armazenadas pelo Serviço Meteorológico Alemão - neste caso, aquelas da estação meteorológica da Turíngia, perto de Erfurt-Weimar. . Para comunidades com menos de 10.000 habitantes na Turíngia, os dados necessários já estão armazenados no sistema. No entanto, a ferramenta também pode ser utilizada em outros estados federais com dados relevantes.

Superar barreiras de entrada

Este modelo de otimização será integrado como um componente (módulo) no software online do projeto conjunto TRAIL. O objectivo específico do projecto conjunto “Transformação em Áreas Rurais (TRAIL)” é a disponibilidade de uma ferramenta fácil de usar que ajude a motivar um grande número de comunidades mais pequenas a abordar intensamente as questões do fornecimento eficiente de energia. Em particular, os obstáculos à entrada que podem ser observados nos limitados recursos humanos e financeiros devem ser ultrapassados. Está a ser desenvolvida uma ferramenta de software online que gera declarações iniciais sobre o consumo de electricidade e calor nas comunidades e sugere recomendações para acções futuras, principalmente com base em dados GIS acessíveis ao público, dados de censos e outras bases de dados existentes.

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Os municípios participantes podem obter medidas para a sua transição energética regional utilizando a inovadora ferramenta online TRAILstarter: www.trail-energie.de

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Energia solar, energia geotérmica ou energia fotovoltaica – que forma de fornecimento de energia é mais adequada à comunidade? Os representantes das comunidades mais pequenas enfrentam uma grande quantidade de informação, o que em muitos casos aumenta a incerteza existente. Uma ferramenta online inovadora da Fraunhofer está agora a lançar luz sobre esta selva e a determinar o mix energético ideal para cada indivíduo, incluindo opções de financiamento.

© Dados Abertos Turíngia | virtualcitySYSTEMS GmbH | Layout: Daniel Cebulla (JENA-GEOS®-Ingenieurbüro GmbH)

Demanda de calor visualizada do município de Neumark (486 habitantes) em uma grade de 100 x 100 m. As cores escuras indicam uma alta demanda de calor. Os resultados foram estimados com base nas estruturas do edifício.

A reviravolta energética é iminente. No entanto, os representantes de pequenas comunidades perguntam-se muitas vezes como seria exactamente isto para eles. Energia solar, fotovoltaica ou energia geotérmica? O que faz sentido e até que ponto estas tecnologias podem contribuir para o abastecimento energético da comunidade? E quanto a possíveis subsídios?

Ferramenta de software analisa necessidades e possibilidades

É aqui que uma ferramenta da unidade AST de tecnologia de sistemas aplicados do Instituto Fraunhofer de Optronics, Engenharia de Sistemas e Exploração de Imagens IOSB entra em jogo, que os pesquisadores desenvolveram no projeto “Modtrail Energy Technology and Economic Modeling”. "Com nosso software, os prefeitos de comunidades menores podem informá-los sobre as possibilidades técnicas no campo da transformação do sistema de energia e os subsídios correspondentes-e essas informações são frete individual para a comunidade", diz Lian Roblack, cientista da Fraunhofer IOBS-ATR. “O calor e a eletricidade não precisam ser gerados cem por cento de fontes renováveis, mas a ferramenta se concentra em uma mistura de energia de geração convencional e renovável.

Os investigadores já estão a testar a ferramenta em quatro comunidades modelo na Turíngia com menos de dez mil habitantes – para ser mais preciso, em Kahla, Werther, Neumark e Großobaren. Para os decisores nos municípios, a situação é a seguinte: primeiro inserem o nome do seu município e depois recebem informações mais detalhadas sobre as necessidades de eletricidade e calor da sua cidade. Em seguida, eles inserem seus desejos para o futuro fornecimento de eletricidade e calor. Em quais tecnologias eles gostariam de confiar e quais prefeririam deixar de fora? Existem inúmeras opções à sua escolha, como energia solar e eólica, armazenamento de eletricidade e calor, caldeiras de condensação a óleo e gás, bombas de calor a ar e bombas de calor geotérmicas. A ferramenta também consulta solicitações sobre outros fatores. O foco está na minimização das emissões de CO2 ou antes nos custos de aquisição da energia? Como resultado, os autarcas ou outros decisores recebem informações sobre como poderia ser um mix de energia e instalações que cumpra os objectivos especificados, por exemplo, consistindo em sistemas fotovoltaicos, armazenamento de electricidade e calor e centrais combinadas de calor e energia. A informação inclui também os custos de instalação e operação, custos de aquisição de energia, quantidade de emissões de CO2 e possibilidades de subsídios.

"Com a nossa ferramenta, queremos fazer com que a bola rolasse e mostre prefeitos de pequenas comunidades o potencial que as fontes de energia renovável oferecem para sua comunidade", explica o Roblack. Os pesquisadores Fraunhofer iOSB-ALT usaram perfis de carga para famílias, bem como as séries temporais para fontes de energia renováveis ​​armazenadas pelo serviço meteorológico alemão-neste caso, a estação meteorológica da Turíngia, perto de Erfurt-Weim-como os dados básicos da ferramenta. Para comunidades com menos de 10.000 habitantes na Turíngia, os dados necessários já estão armazenados no sistema. No entanto, a ferramenta pode ser usada com os dados correspondentes em outros estados.

Superando barreiras à entrada

Esse modelo de otimização deve ser integrado como um componente (módulos) no software on -line da trilha conjunta do projeto. O objetivo concreto do projeto conjunto “Transformação nas áreas rurais (TRAIL)” é a disponibilidade de uma ferramenta Easy-T-From que ajuda a motivar um grande número de comunidades menores a lidar intensamente com os problemas de fornecimento de energia eficiente. Em particular, o projeto visa superar as barreiras de entrada que são vistas nos recursos humanos e financeiros limitados. Uma ferramenta de software on -line será desenvolvida, que utiliza os dados GIS de acesso ao público, dados do censo e outros bancos de dados existentes para gerar declarações iniciais sobre eletricidade e consumo de calor nos municípios e sugerir recomendações para ações posteriores.

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Utilizando a inovadora ferramenta online TRAILstarter, os municípios participantes podem derivar medidas para a transformação do seu sistema energético regional: www.trail-energie.de