Visualizzazione della domanda di riscaldamento per il comune di Neumark (486 abitanti) in una griglia di 100 x 100 m. I colori scuri indicano un'elevata richiesta di energia. I risultati sono stati stimati sulla base delle strutture edilizie. Credito:Open Data Turingia | virtualcitySYSTEMS GmbH | Impaginazione:Daniel Cebulla (JENA-GEOS®-Ingenieurbüro GmbH)
Solare termico, geotermico, fotovoltaico:quale forma di approvvigionamento energetico è più adatta per un determinato comune? I rappresentanti delle comunità più piccole sono sopraffatti da un'enorme quantità di informazioni, che tende ad esacerbare l'incertezza esistente. Un nuovo strumento online di Fraunhofer sta ora aiutando a chiarire questa confusione. Lo strumento calcola il mix energetico ottimale per ogni singolo caso, comprese le possibilità di finanziamento disponibili.
La transizione verso una nuova economia energetica è imminente. Però, i rappresentanti delle piccole comunità spesso non sono in grado di immaginare esattamente quale sia la soluzione migliore per loro a causa della mancanza di risorse e know-how. Energia solare, fotovoltaico o geotermico? Cosa è adatto per una comunità e in quale percentuale ogni tecnologia potrebbe contribuire al fabbisogno energetico della comunità? Ci sono opportunità di finanziamento disponibili?
Lo strumento software analizza le esigenze e le possibilità
Ricercatori dell'Advanced System Technology Branch del Fraunhofer Institute for Optronics, Tecnologie di sistema e sfruttamento dell'immagine IOSB-AST ha sviluppato uno strumento software che analizza le esigenze e le opportunità di una comunità speciale. Lo strumento di ottimizzazione è uno dei principali risultati del progetto "Modellazione tecnologica ed economica dell'energia—modTRAIL". "Con il nostro progetto, i sindaci delle comunità più piccole possono conoscere le possibilità tecniche disponibili per la transizione verso una nuova economia energetica e le corrispondenti opportunità di finanziamento, e le informazioni che ricevono sono adattate specificamente alla loro comunità, "dice Liane Rublack, scienziato presso Fraunhofer IOBS-AST. "Lo strumento utilizza una combinazione di fonti di energia convenzionali e rinnovabili per calcolare la soluzione ottimizzata per la generazione di calore ed elettricità della comunità".
L'innovativo strumento online TRAILstarter, può aiutare ad attuare misure per la transizione regionale verso una nuova economia energetica. Credito:Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler
In quattro comuni modello situati nello stato federale tedesco della Turingia con meno di diecimila abitanti, vale a dire, Kahla, Werther, Neumark e Großobringen:i ricercatori stanno già testando lo strumento. La procedura per i decisori nelle comunità è la seguente:prima devono inserire il nome del loro comune, dopodiché ricevono dettagli sulla domanda di elettricità e riscaldamento nella loro località. Dopo, specificano le loro preferenze per la futura fornitura di energia e riscaldamento. Quali tecnologie vorrebbero utilizzare, e quali preferirebbero escludere? Ci sono numerose opzioni tra cui scegliere, compresa l'energia solare ed eolica, batterie e accumulatori termici, caldaie a gasolio e a condensazione, pompe di calore ad aria e pompe di calore geotermiche. Lo strumento suscita anche le preferenze dei decisori riguardo ad altri fattori. Riduce al minimo la CO 2 la priorità assoluta? O sono più importanti i costi di acquisto dell'energia? Sulla base di questa priorità, lo strumento software determina la combinazione di energia e centrali elettriche. Per esempio, potrebbe essere una combinazione di impianti fotovoltaici, batterie e sistemi di accumulo termico, e impianti di cogenerazione. L'output include anche i costi di installazione e funzionamento, i costi di approvvigionamento energetico, la quantità di CO 2 emissioni, e le possibilità di finanziamento disponibili.
"Con il nostro strumento di ottimizzazione, vogliamo avviare il processo e mostrare ai sindaci delle piccole comunità il potenziale offerto dalle fonti di energia rinnovabile per i loro comuni, " spiega Rublack. I ricercatori del Fraunhofer IOSB-AST hanno utilizzato profili di carico standard per le famiglie e le serie temporali per le fonti di energia rinnovabili registrate dal Servizio meteorologico tedesco, in questo caso, dalla stazione meteorologica Turingia di Erfurt-Weimar per il loro strumento software. Per le comunità in Turingia con meno di 10, 000 abitanti, i dati necessari sono già memorizzati nel sistema. Tuttavia, lo strumento può essere utilizzato anche in altri stati tedeschi con i dati corrispondenti.
Abbassare le barriere
Il modello di ottimizzazione sviluppato è parte integrante del software online del progetto di ricerca congiunto "Transformation in Rural Areas" (TRAIL). L'obiettivo specifico del progetto è motivare un gran numero di comunità più piccole a impegnarsi pienamente con le questioni dell'approvvigionamento energetico efficiente con l'aiuto dello strumento di ottimizzazione di facile utilizzo. In particolare, abbassa le barriere per l'avvio delle comunità, dovute a risorse umane e finanziarie limitate. È stato sviluppato uno strumento software online che genera dichiarazioni iniziali sul consumo di elettricità e riscaldamento della comunità principalmente sulla base di dati GIS e dati di censimento disponibili al pubblico e di ulteriori banche dati esistenti. Per di più, la parte di ottimizzazione genera raccomandazioni per la procedura di transizione energetica della comunità specifica.
