Mix energetic adecvat pentru comunități mai mici

Publicat pe: 23 ianuarie 2020 / Actualizat pe: 17 august 2020 – Autor: Konrad Wolfenstein

Treceți la versiunea în limba engleză

Instrumentul Fraunhofer pentru tranziția energetică municipală

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Energie solară, energie geotermală sau fotovoltaică – ce formă de alimentare cu energie este cea mai potrivită pentru comunitate? Reprezentanții municipalităților mai mici se confruntă cu o cantitate vastă de informații, ceea ce exacerbează adesea incertitudinea existentă. Un nou instrument online de la Fraunhofer aruncă acum lumină asupra acestui peisaj complex și determină mixul energetic optim individual, inclusiv oportunitățile de finanțare disponibile.

© Open Data Thüringen | virtualcitySYSTEMS GmbH | Aspect: Daniel Cebulla (JENA-GEOS®-Ingenieurbüro GmbH)

Necesarul de încălzire vizualizat al municipiului Neumark (486 de locuitori) pe o grilă de 100 x 100 m. Culorile închise indică un necesar ridicat de încălzire. Rezultatele au fost estimate pe baza structurilor clădirilor.

Tranziția energetică este aproape. Reprezentanții comunităților mici, însă, nu sunt adesea siguri cum ar putea arăta această tranziție pentru ei. Energie solară, fotovoltaică sau energie geotermală? Ce are sens și în ce măsură pot aceste tehnologii să contribuie la aprovizionarea cu energie a comunității? Dar potențialele subvenții?

Instrumentul software analizează nevoile și posibilitățile

Aici intervine un instrument de la divizia Applied Systems Technology AST a Institutului Fraunhofer pentru Optronică, Tehnologii de Sisteme și Prelucrarea Imaginilor IOSB, dezvoltat de cercetătorii din cadrul proiectului „Tehnologia Energetică și Modelare Economică modTRAIL”. „Software-ul nostru permite primarilor din municipalitățile mai mici să afle despre posibilitățile tehnice din domeniul tranziției energetice și oportunitățile de finanțare corespunzătoare – adaptate specificului municipalității lor”, spune Liane Rublack, om de știință la Fraunhofer IOBS-AST. „Căldura și electricitatea nu trebuie să fie generate în întregime din surse regenerabile; mai degrabă, instrumentul se bazează pe un mix energetic de instalații de generare convenționale și regenerabile.”

În patru municipalități pilot din Turingia cu mai puțin de zece mii de locuitori – în special Kahla, Werther, Neumark și Großobringen – cercetătorii testează deja instrumentul. Pentru factorii de decizie din aceste municipalități, procesul funcționează după cum urmează: aceștia introduc mai întâi numele municipalității lor și apoi primesc informații detaliate despre cererea de energie electrică și încălzire din orașul lor. Apoi, își specifică preferințele pentru furnizarea viitoare de energie electrică și încălzire. Ce tehnologii ar dori să utilizeze și pe care ar prefera să le excludă? Sunt disponibile numeroase opțiuni, cum ar fi energia solară și eoliană, stocarea energiei electrice și a căldurii, cazanele cu condensare pe petrol și gaze, pompele de căldură cu sursă de aer și pompele de căldură geotermale. Instrumentul întreabă, de asemenea, despre preferințele cu privire la alți factori. Este reducerea la minimum a emisiilor de CO2 prioritatea sau este vorba mai degrabă despre costurile de achiziție a energiei? Drept urmare, primarii și alți factori de decizie primesc informații despre cum ar putea arăta un mix energetic și de instalații care să îndeplinească obiectivele specificate, de exemplu, constând din sisteme fotovoltaice, stocarea energiei electrice și a căldurii și centrale electrice combinate. Informațiile includ, de asemenea, costurile de instalare și operare, costurile de achiziție a energiei, cantitatea de emisii de CO2 și oportunitățile de finanțare.

„Cu instrumentul nostru, dorim să demarăm procesul și să le arătăm primarilor comunităților mici potențialul pe care sursele de energie regenerabilă îl oferă orașelor lor”, explică Rublack. Cercetătorii de la Fraunhofer IOSB-AST au folosit profiluri de sarcină standard pentru gospodării și date din seriile temporale pentru sursele de energie regenerabilă furnizate de Serviciul Meteorologic German (DWD) – în acest caz, date de la stația meteo din Turingia, lângă Erfurt-Weimar – ca bază pentru instrument. Datele necesare pentru municipalitățile cu mai puțin de 10.000 de locuitori din Turingia sunt deja stocate în sistem. Cu toate acestea, instrumentul poate fi utilizat și în alte state germane cu datele corespunzătoare.

Depășirea barierelor de intrare

Acest model de optimizare va fi integrat ca modul în software-ul online al proiectului de colaborare TRAIL. Scopul specific al proiectului de colaborare „Transformarea în zonele rurale (TRAIL)” este de a oferi un instrument ușor de utilizat, care să motiveze un număr mare de municipalități mai mici să se implice intens în problemele de aprovizionare eficientă cu energie. În special, proiectul își propune să depășească barierele inițiale la intrare, care sunt limitate în ceea ce privește personalul și resursele financiare. Va fi dezvoltat un instrument software online care, bazat în principal pe date GIS accesibile publicului, date de recensământ și alte baze de date existente, va genera date inițiale privind consumul de energie electrică și termică în municipalități și va sugera recomandări pentru acțiuni ulterioare.

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Instrumentul online inovator TRAILstarter permite municipalităților participante să dezvolte măsuri pentru tranziția energetică regională: www.trail-energie.de

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Energie solară, energie geotermală sau fotovoltaică – ce formă de alimentare cu energie este cea mai potrivită pentru comunitate? Reprezentanții comunităților mai mici se confruntă cu o cantitate vastă de informații, ceea ce în multe cazuri sporește incertitudinea existentă. Un instrument online inovator de la Fraunhofer face acum lumină asupra acestei jungle și determină mixul energetic optim pentru fiecare individ, inclusiv opțiunile de finanțare.

© Open Data Thüringen | virtualcitySYSTEMS GmbH | Aspect: Daniel Cebulla (JENA-GEOS®-Ingenieurbüro GmbH)

Necesarul de căldură vizualizat al comunității Neumark (486 de locuitori) într-o grilă de 100 x 100 m. Culorile închise indică un necesar mare de căldură. Rezultatele au fost estimate pe baza structurilor clădirilor.

Redresarea energetică este iminentă. Cu toate acestea, reprezentanții comunităților mici se întreabă adesea cum ar putea arăta exact acest lucru pentru ei. Energie solară, fotovoltaică sau energie geotermală? Ce are sens și în ce măsură pot aceste tehnologii să contribuie la aprovizionarea cu energie a comunității? Dar posibilele subvenții?

Instrumentul software analizează nevoile și posibilitățile

Aici intervine un instrument de la unitatea Applied Systems Technology AST a Institutului Fraunhofer pentru Optronică, Inginerie de Sisteme și Exploatare a Imaginilor IOSB, pe care cercetătorii l-au dezvoltat în cadrul proiectului „modTRAIL energy technology and economic modeling”. „Cu ajutorul software-ului nostru, primarii comunităților mai mici se pot informa despre posibilitățile tehnice în domeniul transformării sistemului energetic și al subvențiilor aferente – iar aceste informații sunt adaptate individual comunității”, spune Liane Rublack, om de știință la Fraunhofer IOBS-AST. „Nu trebuie neapărat ca energia termică și electricitatea să fie generate din surse regenerabile, ci instrumentul se concentrează pe un mix energetic format din centrale de generare convenționale și regenerabile.”.

Cercetătorii testează deja instrumentul în patru comunități model din Turingia cu mai puțin de zece mii de locuitori – mai precis, în Kahla, Werther, Neumark și Großobaren. Pentru factorii de decizie din municipalități, situația este următoarea: aceștia introduc mai întâi numele municipalității lor și apoi primesc informații mai detaliate despre necesarul de energie electrică și termică din orașul lor. Apoi, își introduc dorințele pentru viitoarea furnizare de energie electrică și termică. Pe ce tehnologii ar dori să se bazeze și pe care ar prefera să le omită? Există numeroase opțiuni din care puteți alege, cum ar fi energia solară și eoliană, stocarea energiei electrice și a căldurii, cazanele cu condensare pe combustibil lichid și gazos, pompele de căldură cu aer și pompele de căldură geotermale. Instrumentul interoghează, de asemenea, solicitări privind alți factori. Accentul este pus pe minimizarea emisiilor de CO2 sau mai degrabă pe costurile de achiziție a energiei? Drept urmare, primarii sau alți factori de decizie primesc informații despre cum ar putea arăta un mix energetic și de instalații care să îndeplinească obiectivele specificate, de exemplu, constând din sisteme fotovoltaice, stocarea energiei electrice și a căldurii și centrale electrice combinate. Informațiile includ, de asemenea, costurile de instalare și funcționare, costurile de achiziție a energiei, cantitatea de emisii de CO2 și posibilitățile de subvenționare.

„Cu instrumentul nostru, dorim să demarăm procesul și să le arătăm primarilor comunităților mici potențialul pe care sursele de energie regenerabilă îl oferă comunității lor”, explică Rublack. Cercetătorii Fraunhofer IOSB-AST au folosit profiluri de sarcină standard pentru gospodării, precum și seriile temporale pentru sursele de energie regenerabilă stocate de Serviciul Meteorologic German – în acest caz, stația meteo din Turingia, lângă Erfurt-Weimar – ca date de bază pentru instrument. Pentru comunitățile cu mai puțin de 10.000 de locuitori din Turingia, datele necesare sunt deja stocate în sistem. Cu toate acestea, instrumentul poate fi utilizat și împreună cu datele corespunzătoare din alte state germane.

Depășirea barierelor la intrare

Acest model de optimizare urmează să fie integrat ca o componentă (modul) în software-ul online al proiectului comun TRAIL. Obiectivul concret al proiectului comun „Transformarea în zonele rurale (TRAIL)” este disponibilitatea unui instrument ușor de utilizat, care să ajute la motivarea unui număr mare de comunități mai mici să se ocupe intensiv de problemele aprovizionării eficiente cu energie. În special, proiectul își propune să depășească barierele de acces observate în resursele umane și financiare limitate. Va fi dezvoltat un instrument software online, care utilizează în principal date GIS accesibile publicului, date de recensământ și alte baze de date existente pentru a genera declarații inițiale privind consumul de energie electrică și termică în municipalități și pentru a sugera recomandări pentru acțiuni ulterioare.

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Folosind instrumentul online inovator TRAILstarter, municipalitățile participante pot obține măsuri pentru transformarea sistemului energetic regional: www.trail-energie.de