Daha küçük topluluklar için uygun enerji karışımı

Yayınlanma tarihi: 23 Ocak 2020 / Güncelleme tarihi: 17 Ağustos 2020 – Yazar: Konrad Wolfenstein

İngilizce sürüme geç

Fraunhofer'in belediyelerin enerji dönüşümü için kullandığı araç

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Güneş enerjisi, jeotermal enerji veya fotovoltaik – hangi enerji tedarik biçimi topluluk için en uygun? Küçük belediyelerin temsilcileri, mevcut belirsizliği daha da artıran çok miktarda bilgiyle karşı karşıya kalıyor. Fraunhofer'in yeni çevrimiçi aracı, bu karmaşık durumu aydınlatıyor ve mevcut finansman fırsatları da dahil olmak üzere, bireysel olarak en uygun enerji karışımını belirliyor.

© Açık Veri Thüringen | virtualcitySYSTEMS GmbH | Yerleşim: Daniel Cebulla (JENA-GEOS®-Ingenieurbüro GmbH)

Neumark belediyesinin (486 nüfuslu) ısıtma ihtiyacının 100 x 100 m'lik bir ızgara üzerinde görselleştirilmesi. Koyu renkler yüksek ısıtma ihtiyacını gösterir. Sonuçlar bina yapılarına göre tahmin edilmiştir.

Enerji dönüşümü kapımızda. Ancak küçük toplulukların temsilcileri, bu dönüşümün kendileri için nasıl bir görünüm alacağından genellikle emin değiller. Güneş enerjisi, fotovoltaik veya jeotermal enerji? Hangisi daha mantıklı ve bu teknolojiler topluluğun enerji arzına ne ölçüde katkıda bulunabilir? Potansiyel sübvansiyonlar ne durumda?

Yazılım aracı ihtiyaçları ve olanakları analiz eder.

İşte tam bu noktada, Fraunhofer Optronik, Sistem Teknolojileri ve Görüntü İşleme Enstitüsü (IOSB) Uygulamalı Sistem Teknolojisi (AST) bölümünden, "Enerji Teknolojisi ve Ekonomik Modelleme modTRAIL" projesindeki araştırmacılar tarafından geliştirilen bir araç devreye giriyor. Fraunhofer IOBS-AST'de görevli bilim insanı Liane Rublack, "Yazılımımız, küçük belediyelerin belediye başkanlarının enerji geçişi alanındaki teknik olanaklar ve ilgili finansman fırsatları hakkında bilgi edinmelerini sağlıyor; bu bilgiler kendi belediyelerine özel olarak uyarlanmış durumda" diyor. "Isı ve elektriğin tamamen yenilenebilir kaynaklardan üretilmesi gerekmiyor; bunun yerine, araç geleneksel ve yenilenebilir üretim tesislerinin bir enerji karışımına dayanıyor."

Thüringen'de on binden az nüfusa sahip dört pilot belediyede – özellikle Kahla, Werther, Neumark ve Großobringen'de – araştırmacılar bu aracı zaten test ediyorlar. Bu belediyelerdeki karar vericiler için süreç şu şekilde işliyor: Öncelikle belediyelerinin adını giriyorlar ve ardından kasabalarındaki elektrik ve ısıtma talebi hakkında ayrıntılı bilgi alıyorlar. Daha sonra, gelecekteki elektrik ve ısıtma tedarikine ilişkin tercihlerini belirtiyorlar. Hangi teknolojileri kullanmak istiyorlar ve hangilerini hariç tutmayı tercih ediyorlar? Güneş ve rüzgar enerjisi, elektrik ve ısı depolama, petrol ve gaz yoğuşmalı kazanlar, hava kaynaklı ısı pompaları ve jeotermal ısı pompaları gibi çok sayıda seçenek mevcut. Araç ayrıca diğer faktörlerle ilgili tercihleri ​​de sorguluyor. Öncelik CO2 emisyonlarını en aza indirmek mi, yoksa enerji tedarik maliyetleri mi? Sonuç olarak, belediye başkanları ve diğer karar vericiler, örneğin fotovoltaik sistemler, elektrik ve ısı depolama ve kojenerasyon santrallerinden oluşan, belirtilen hedeflere ulaşan bir enerji ve tesis karışımının nasıl görünebileceği hakkında bilgi alıyorlar. Bu bilgiler ayrıca kurulum ve işletme maliyetlerini, enerji tedarik maliyetlerini, CO2 emisyon miktarını ve finansman olanaklarını da içermektedir.

Rublack, “Aracımızla, küçük yerleşim yerlerinin belediye başkanlarına yenilenebilir enerji kaynaklarının kasabalarına sunduğu potansiyeli göstermek ve bu konuda bir başlangıç ​​yapmak istiyoruz” diye açıklıyor. Fraunhofer IOSB-AST'deki araştırmacılar, bu araç için temel olarak haneler için standart yük profillerini ve Alman Meteoroloji Servisi (DWD) tarafından sağlanan yenilenebilir enerji kaynaklarına ait zaman serisi verilerini (bu durumda, Erfurt-Weimar yakınlarındaki Thüringen hava istasyonundan alınan veriler) kullandılar. Thüringen'de 10.000'den az nüfusa sahip belediyeler için gerekli veriler sistemde zaten mevcut. Ancak, araç ilgili verilerle diğer Alman eyaletlerinde de kullanılabilir.

Giriş engellerinin aşılması

Bu optimizasyon modeli, TRAIL adlı işbirliği projesinin çevrimiçi yazılımına bir modül olarak entegre edilecektir. "Kırsal Alanlarda Dönüşüm (TRAIL)" işbirliği projesinin özel amacı, çok sayıda küçük belediyenin verimli enerji tedariki konularıyla yoğun bir şekilde ilgilenmesini teşvik eden kullanımı kolay bir araç sağlamaktır. Özellikle proje, personel ve mali kaynaklar açısından sınırlı olan ilk giriş engellerini aşmayı hedeflemektedir. Öncelikle kamuya açık GIS verileri, nüfus sayımı verileri ve diğer mevcut veritabanlarına dayalı olarak, belediyelerdeki elektrik ve ısı tüketimi hakkında ilk verileri üretecek ve daha sonraki eylemler için öneriler sunacak bir çevrimiçi yazılım aracı geliştirilecektir.

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Yenilikçi çevrimiçi araç TRAILstarter, katılımcı belediyelerin bölgesel enerji geçişleri için önlemler geliştirmelerini sağlıyor: www.trail-energie.de

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Güneş enerjisi, jeotermal enerji veya fotovoltaik – topluluk için en uygun enerji kaynağı hangisi? Küçük toplulukların temsilcileri, çoğu durumda mevcut belirsizliği artıran çok miktarda bilgiyle karşı karşıya kalıyor. Fraunhofer'in yenilikçi bir çevrimiçi aracı, bu karmaşaya ışık tutuyor ve her birey için en uygun enerji karışımını, finansman seçenekleri de dahil olmak üzere, belirliyor.

© Açık Veri Thüringen | virtualcitySYSTEMS GmbH | Yerleşim: Daniel Cebulla (JENA-GEOS®-Ingenieurbüro GmbH)

Neumark yerleşim bölgesinin (486 nüfuslu) ısı ihtiyacı 100 x 100 m'lik bir ızgara üzerinde görselleştirilmiştir. Koyu renkler yüksek ısı ihtiyacını göstermektedir. Sonuçlar bina yapılarına göre tahmin edilmiştir.

Enerji dönüşümü yakında gerçekleşecek. Ancak küçük toplulukların temsilcileri, bunun kendileri için tam olarak nasıl bir şey olabileceğini sık sık merak ediyorlar. Güneş enerjisi, fotovoltaik veya jeotermal enerji? Hangisi mantıklı ve bu teknolojiler topluluğun enerji arzına ne ölçüde katkıda bulunabilir? Olası sübvansiyonlar ne olacak?

Yazılım aracı ihtiyaçları ve olanakları analiz eder.

İşte tam bu noktada, Fraunhofer Optik, Sistem Mühendisliği ve Görüntü İşleme Enstitüsü (IOSB) Uygulamalı Sistem Teknolojisi (AST) biriminden araştırmacıların “modTRAIL enerji teknolojisi ve ekonomik modelleme” projesinde geliştirdiği bir araç devreye giriyor. Fraunhofer IOBS-AST'de görevli bilim insanı Liane Rublack, “Yazılımımız sayesinde, küçük toplulukların belediye başkanları enerji sistemi dönüşümü alanındaki teknik olanaklar ve ilgili sübvansiyonlar hakkında bilgi edinebilirler ve bu bilgiler topluluğa özel olarak uyarlanmıştır” diyor. “Isı ve elektriğin yüzde yüzünün yenilenebilir kaynaklardan üretilmesi gerekmiyor, ancak araç geleneksel ve yenilenebilir enerji üretim tesislerinin bir karışımına odaklanıyor.”

Araştırmacılar, halihazırda Thüringen'de on binden az nüfusa sahip dört model yerleşim biriminde (daha doğrusu Kahla, Werther, Neumark ve Großobaren'de) bu aracı test ediyorlar. Belediyelerdeki karar vericiler için durum şu şekilde: Öncelikle belediyelerinin adını giriyorlar ve ardından kasabalarındaki elektrik ve ısı ihtiyaçları hakkında daha ayrıntılı bilgi alıyorlar. Daha sonra gelecekteki elektrik ve ısı tedarikine ilişkin isteklerini belirtiyorlar. Hangi teknolojilere güvenmek istiyorlar, hangilerini tercih etmiyorlar? Güneş ve rüzgar enerjisi, elektrik ve ısı depolama, petrol ve gaz yoğuşmalı kazanlar, hava ısı pompaları ve jeotermal ısı pompaları gibi çok sayıda seçenek mevcut. Araç ayrıca diğer faktörlerle ilgili talepleri de sorguluyor. Odak noktası CO2 emisyonlarını en aza indirmek mi yoksa enerji satın alma maliyetlerini düşürmek mi? Sonuç olarak, belediye başkanları veya diğer karar vericiler, belirtilen hedeflere ulaşan bir enerji ve tesis karışımının nasıl görünebileceği hakkında bilgi alıyorlar; örneğin, fotovoltaik sistemler, elektrik ve ısı depolama ve kojenerasyon santralleri. Bilgiler ayrıca kurulum ve işletme maliyetlerini, enerji tedarik maliyetlerini, CO2 emisyon miktarını ve sübvansiyon olanaklarını da içermektedir.

Rublack, “Aracımızla, küçük toplulukların belediye başkanlarına yenilenebilir enerji kaynaklarının toplulukları için sunduğu potansiyeli göstermek ve bu konuda bir başlangıç ​​yapmak istiyoruz” diye açıklıyor. Fraunhofer IOSB-AST araştırmacıları, araç için temel veri olarak haneler için standart yük profillerini ve Alman Meteoroloji Servisi tarafından saklanan yenilenebilir enerji kaynaklarına ait zaman serilerini (bu durumda Erfurt-Weimar yakınlarındaki Thüringen hava istasyonu) kullandılar. Thüringen'de 10.000'den az nüfusa sahip topluluklar için gerekli veriler zaten sistemde saklanıyor. Ancak araç, diğer Alman eyaletlerindeki ilgili verilerle de kullanılabilir.

Giriş engellerinin aşılması

Bu optimizasyon modeli, ortak proje TRAIL'in çevrimiçi yazılımına bir bileşen (modül) olarak entegre edilecektir. “Kırsal Alanlarda Dönüşüm (TRAIL)” ortak projesinin somut amacı, çok sayıda küçük topluluğun verimli enerji temini konularıyla yoğun bir şekilde ilgilenmesini teşvik etmeye yardımcı olacak kullanımı kolay bir araç sağlamaktır. Özellikle proje, sınırlı insan ve mali kaynaklarda görülen giriş engellerini aşmayı hedeflemektedir. Belediyelerdeki elektrik ve ısı tüketimi hakkında ilk değerlendirmeleri oluşturmak ve daha sonraki eylemler için öneriler sunmak üzere öncelikle kamuya açık GIS verilerini, nüfus sayımı verilerini ve diğer mevcut veritabanlarını kullanan bir çevrimiçi yazılım aracı geliştirilecektir.

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Katılımcı belediyeler, yenilikçi çevrimiçi araç TRAILstarter'ı kullanarak bölgesel enerji sistemlerinin dönüşümü için önlemler geliştirebilirler: www.trail-energie.de