Відповідний енергетичний баланс для невеликих громад

Вибір мови 📢

Опубліковано: 23 січня 2020 р. / Оновлено: 17 серпня 2020 р. – Автор: Konrad Wolfenstein

Перейти на англійську версію

Інструмент Фраунгофера для переходу на муніципальну енергетику

Сонячна енергія, геотермальна енергія чи фотоелектричні системи – яка форма енергопостачання найкраще підходить для громади? Представники менших муніципалітетів стикаються з величезною кількістю інформації, що часто посилює існуючу невизначеність. Новий онлайн-інструмент від Fraunhofer тепер проливає світло на цей складний ландшафт і визначає індивідуально оптимальний енергетичний баланс, включаючи доступні можливості фінансування.

© Open Data Thüringen | virtualcitySYSTEMS GmbH | Макет: Даніель Себулла (JENA-GEOS®-Ingenieurbüro GmbH)

Візуалізація потреб в опаленні муніципалітету Ноймарк (486 мешканців) на сітці 100 x 100 м. Темні кольори вказують на високу потребу в опаленні. Результати були оцінені на основі будівельних конструкцій.

Енергетичний перехід вже близько. Однак представники малих громад часто не впевнені, як цей перехід може виглядати для них. Сонячна енергія, фотоелектричні системи чи геотермальна енергія? Що має сенс, і якою мірою ці технології можуть сприяти енергозабезпеченню громади? А як щодо потенційних субсидій?

Програмний інструмент аналізує потреби та можливості

Саме тут на допомогу приходить інструмент відділу прикладних системних технологій AST Інституту оптотроніки, системних технологій та обробки зображень імені Фраунгофера IOSB, розроблений дослідниками в рамках проекту «Енергетичні технології та економічне моделювання modTRAIL». «Наше програмне забезпечення дозволяє мерам менших муніципалітетів дізнатися про технічні можливості в галузі енергетичного переходу та відповідні можливості фінансування – адаптовані до їхнього конкретного муніципалітету», – каже Ліан Рублак, науковець Fraunhofer IOBS-AST. «Тепло та електроенергія не обов’язково повинні вироблятися повністю з відновлюваних джерел; радше інструмент спирається на енергетичний баланс традиційних та відновлюваних генеруючих установок»

У чотирьох пілотних муніципалітетах Тюрінгії з населенням менше десяти тисяч мешканців, зокрема в Калі, Вертері, Ноймарку та Гроссобрингені, дослідники вже тестують цей інструмент. Для осіб, які приймають рішення в цих муніципалітетах, процес працює наступним чином: вони спочатку вводять назву свого муніципалітету, а потім отримують детальну інформацію про попит на електроенергію та опалення у своєму місті. Далі вони вказують свої вподобання щодо майбутнього постачання електроенергії та опалення. Які технології вони хотіли б використовувати, а які воліли б виключити? Доступні численні варіанти, такі як сонячна та вітрова енергія, акумулювання електроенергії та тепла, конденсаційні котли на нафті та газі, теплові насоси повітря-вода та геотермальні теплові насоси. Інструмент також запитує про вподобання щодо інших факторів. Чи є пріоритетом мінімізація викидів CO2, чи це більше стосується витрат на закупівлю енергії? В результаті мери та інші особи, які приймають рішення, отримують інформацію про те, як може виглядати енергетичний та електростанційний комплекс, який відповідає заданим цілям, наприклад, що складається з фотоелектричних систем, акумулювання електроенергії та тепла, а також когенераційних установок. Інформація також включає витрати на встановлення та експлуатацію, витрати на закупівлю енергії, обсяг викидів CO2 та можливості фінансування.

«За допомогою нашого інструменту ми хочемо розпочати роботу та показати мерам невеликих громад потенціал, який відновлювані джерела енергії пропонують їхнім містам», – пояснює Рублак. Дослідники з Fraunhofer IOSB-AST використали стандартні профілі навантаження для домогосподарств та дані часових рядів для відновлюваних джерел енергії, надані Німецькою метеорологічною службою (DWD) – у цьому випадку дані з Тюрингійської метеостанції поблизу Ерфурта-Веймара – як основу для інструменту. Необхідні дані для муніципалітетів з населенням менше 10 000 жителів у Тюрингії вже зберігаються в системі. Однак інструмент також можна використовувати в інших німецьких землях з відповідними даними.

Подолання бар'єрів входу

Ця модель оптимізації буде інтегрована як модуль в онлайн-програмне забезпечення спільного проекту TRAIL. Конкретною метою спільного проекту «Трансформація в сільській місцевості (TRAIL)» є надання простого у використанні інструменту, який мотивуватиме велику кількість менших муніципалітетів активно займатися питаннями ефективного енергопостачання. Зокрема, проект спрямований на подолання початкових бар'єрів для входу, які обмежені з точки зору персоналу та фінансових ресурсів. Буде розроблено онлайн-програмний інструмент, який, в першу чергу на основі загальнодоступних даних ГІС, даних перепису населення та інших існуючих баз даних, генеруватиме початкові дані про споживання електроенергії та тепла в муніципалітетах та пропонуватиме рекомендації щодо подальших дій.

Інноваційний онлайн-інструмент TRAILstarter дозволяє муніципалітетам-учасникам розробляти заходи для регіонального енергетичного переходу: www.trail-energie.de

Сонячна енергія, геотермальна енергія чи фотоелектричні системи – яка форма енергопостачання найкраще підходить для громади? Представники менших громад стикаються з величезною кількістю інформації, що в багатьох випадках посилює існуючу невизначеність. Інноваційний онлайн-інструмент від Fraunhofer тепер проливає світло на ці джунглі та визначає оптимальний енергетичний баланс для кожної людини, включаючи варіанти фінансування.

Візуалізація потреби в теплі для громади Ноймарк (486 мешканців) у сітці 100 x 100 м. Темні кольори вказують на високу потребу в теплі. Результати були оцінені на основі конструкцій будівель.

Енергетичний поворот неминучий. Однак представники малих громад часто задаються питанням, як саме це може виглядати для них. Сонячна енергія, фотоелектричні панелі чи геотермальна енергія? Що має сенс і якою мірою ці технології можуть сприяти енергозабезпеченню громади? А як щодо можливих субсидій?

Програмний інструмент аналізує потреби та можливості

Саме тут на допомогу приходить інструмент підрозділу Applied Systems Technology AST Інституту оптотроніки, системної інженерії та використання зображень Фраунгофера IOSB, який дослідники розробили в рамках проекту «modTRAIL: енергетичні технології та економічне моделювання». «Завдяки нашому програмному забезпеченню мери менших громад можуть дізнатися про технічні можливості в галузі трансформації енергетичних систем та відповідні субсидії, і ця інформація індивідуально адаптована до потреб громади», — каже Ліан Рублак, науковець Fraunhofer IOBS-AST. «Тепло та електроенергія не обов’язково повинні вироблятися на сто відсотків з відновлюваних джерел, але інструмент зосереджений на енергетичному поєднанні традиційних та відновлюваних електростанцій».

Дослідники вже тестують інструмент у чотирьох модельних громадах Тюрінгії з населенням менше десяти тисяч мешканців, а точніше, у Кала, Вертер, Ноймарк та Гроссобарен. Для осіб, які приймають рішення в муніципалітетах, ситуація така: спочатку вони вводять назву свого муніципалітету, а потім отримують детальнішу інформацію про потреби в електроенергії та теплі у своєму місті. Потім вони вводять свої побажання щодо майбутнього електро- та теплопостачання. На які технології вони хотіли б покластися, а які воліли б виключити? Існує безліч варіантів на вибір, таких як сонячна та вітрова енергія, акумулювання електроенергії та тепла, конденсаційні котли на нафті та газі, повітряні теплові насоси та геотермальні теплові насоси. Інструмент також запитує запити щодо інших факторів. Чи зосереджено увагу на мінімізації викидів CO2, чи радше на вартості придбання енергії? В результаті мери або інші особи, які приймають рішення, отримують інформацію про те, як може виглядати енергетичний та електростанційний комплекс, який відповідає заданим цілям, наприклад, що складається з фотоелектричних систем, акумулювання електроенергії та тепла, а також когенераційних установок. Інформація також включає витрати на встановлення та експлуатацію, витрати на закупівлю енергії, обсяг викидів CO2 та можливості отримання субсидій.

«За допомогою нашого інструменту ми хочемо розпочати роботу та показати мерам невеликих громад потенціал, який відновлювані джерела енергії пропонують для їхньої громади», – пояснює Рублак. Дослідники Fraunhofer IOSB-AST використовували стандартні профілі навантаження для домогосподарств, а також часові ряди для відновлюваних джерел енергії, що зберігаються Німецькою метеорологічною службою – у цьому випадку Тюрингінською метеостанцією поблизу Ерфурта-Веймара – як основні дані для інструменту. Для громад з населенням менше 10 000 жителів у Тюрингії необхідні дані вже зберігаються в системі. Однак інструмент також можна використовувати з відповідними даними в інших німецьких землях.

Подолання бар'єрів для входу

Цю модель оптимізації планується інтегрувати як компонент (модуль) в онлайн-програмне забезпечення спільного проєкту TRAIL. Конкретною метою спільного проєкту «Трансформація в сільській місцевості (TRAIL)» є наявність простого у використанні інструменту, який допомагає мотивувати велику кількість менших громад інтенсивно займатися питаннями ефективного енергопостачання. Зокрема, проєкт спрямований на подолання бар'єрів входу, що проявляються в обмежених людських та фінансових ресурсах. Буде розроблено онлайн-програмний інструмент, який в першу чергу використовуватиме загальнодоступні дані ГІС, дані перепису населення та інші існуючі бази даних для створення початкових звітів про споживання електроенергії та тепла в муніципалітетах та надання рекомендацій щодо подальших дій.

Використовуючи інноваційний онлайн-інструмент TRAILstarter, муніципалітети-учасники можуть розробити заходи для трансформації своєї регіональної енергетичної системи: www.trail-energie.de